Question

如圖所示，一束光從空氣垂直射到直角棱鏡的AB面上，已知棱鏡材料的折射率為

2

，則這束光進入棱鏡后的光路圖應為下面四個圖中的（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：當光第一次射到斜面上時，由幾何關系可知入射角大于臨界角，會發生全反射；反射光線到達底面時，由幾何關系可知此處的入射角小于臨界角，此處會發生折射和反射，反射光線將垂直于斜面射出，折射光線將以45°的折射角射出．

解答：解：棱鏡材料的折射率為

2

，設棱鏡的臨界角為C，則
sinC=

1

n

=

1

2

，所以C=45°
光從空氣垂直射到直角棱鏡的AB面上，垂直進入棱鏡（如圖），射到棱鏡的斜面上，因∠A=60°此時的入射角為i=60°＞C，所以此時會發生全反射，反射光線射到下底面，由幾何幾何知識可知入射角為β=30°＜C，所以此處既有反射也有折射，由幾何知識可知反射光會垂直于斜面射出，折射光線會以45°的折射角射出．選項ABC錯誤，D正確．
故選D

點評：該題考查了全反射現象及臨界角的計算，光線從光密介質射向光束介質時，若入射角大于等于臨界角時將發生全反射現象．該題還有一個地方值得注意的是光到達底面時的反射光線和折射光線的方向判定．