Question

如圖所示，用折射率n=

2

的透明材料制成的一塊柱體形棱鏡的水平截面圖，F(xiàn)D為

1

4

圓周，圓心為O，光線沿半徑方向與BF成30⁰夾角入射，最后從AB面射出．
（1）畫(huà)出光路圖；
（2）求出射光線與AB面的夾角為多少？

Answer 1

分析：根據(jù)sinC=

1

n

，求出臨界角，確定光線在BF面上發(fā)生全反射，作出光路圖，根據(jù)折射定律以及幾何關(guān)系求出出射光線與AB面的夾角．

解答：解：（1）光路圖如圖所示．
（2）由題意sinC=

1

n

，①
則C=45°②
由圖可知入射角為60⁰＞45⁰，光線在BF面恰好發(fā)生全反射，
設(shè)光線在AB面的折射角為θ₁，入射角為θ₂=90°-60⁰=30⁰，③
則n=

sinθ1

sinθ2

．④
θ₁=45°，
答：出射光線與AB面的夾角為45°．

點(diǎn)評(píng)：本題考查光的折射定律的基本運(yùn)用，關(guān)鍵滑出光路圖，結(jié)合折射定律和幾何知識(shí)進(jìn)行求解．