Question

【題目】如圖所示，用折射率n= 的透明材料制成的一塊柱體形棱鏡的水平截面圖，FD為四分之一圓周，O為圓心，且AB∥OD，光線沿半徑方向與BF成30°夾角入射，最后從AB面射出．問：

（1）入射光線在BF面能否發生全反射？說明理由．
（2）出射光線與AB面的夾角為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：光由這種透明介質射向空氣，設臨界角為C，則

可得：C=45°

設光線在BF邊的入射角為θ，由題意可得 θ=60°

因為 θ＞C，且由光密介質射向光疏介質，所以可以發生全反射．

答：入射光線在BF面能發生全反射．

（2）解：光線由BF邊全反射后，入射到AB邊，設入射角為α

由幾何關系可得：α=30°

設出射角為β，由折射定律可知

得 β=45°

所以出射光線與AB邊夾角 γ=90°﹣45°=45°

答：出射光線與AB面的夾角為45°．

【解析】（1)根據求出全反射臨界角C，再判斷入射光線在BF面上能否發生全發射。
（2）作出光路圖，根據折射定律以及幾何關系求出出射光線與AB面的夾角。
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解光的折射的相關知識，掌握光由一種介質射入另一種介質時，在兩種介質的界面上將發生光的傳播方向改變的現象叫光的折射．