Question

如圖所示，有三塊截面為等腰直角三角形的透明材料（圖中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）恰好拼成一個正方形棱鏡．從E點垂直于邊射入的單色光在F處發生全反射，在G、H連續發生兩次折射后射出．若該單色光在三塊材料中的傳播速率依次為v₁、v₂、v₃，下列關系式中正確的是（ ）

A．v₃＞v₁＞v₂
B．v₂＞v₃＞v₁
C．v₃＞v₂＞v₁
D．v₁＞v₂＞v₃

Answer 1

【答案】分析：光從Ⅱ射向Ⅰ時發生全反射，則Ⅱ相對Ⅰ是光密介質．光從Ⅱ射向Ⅲ發生折射時，入射角大于折射角，則Ⅱ相對于Ⅲ是光疏介質，則可比較三種介質折射率的大小．由v=比較光在三塊材料的傳播速率的大小．
解答：解：
（1）設Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ材料對光折射率分別為n₁、n₂、n₃．
根據全反射產生的條件可知：光從Ⅱ射向Ⅰ時發生了全反射，則n₁＜n₂．由題，光從Ⅱ射向Ⅲ發生折射時，入射角大于折射角，則n₂＜n₃．所以n₁＜n₂＜n₃．根據光在介質中的速度公式v=可知，v與n成反比，則v₁＞v₂＞v₃．
故選D．
點評：對于全反射，要把握產生的必要條件：光必須從光密介質射入光疏介質，則根據全反射現象可比較兩種介質折射率的大小．