• (2014?浏阳市模拟)如图,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=60°,∠C=90°,一束极细的光于AC的中点D垂直AC面入射,AD=a,棱镜的折射率为n=√2,求:①求此玻璃的临界角;②光从棱镜第一次射入空气时的折射角;③光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c).试题及答案-解答题-云返教育

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      (2014?浏阳市模拟)如图,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=60°,∠C=90°,一束极细的光于AC的中点D垂直AC面入射,AD=a,棱镜的折射率为n=
      2
      ,求:
      ①求此玻璃的临界角;
      ②光从棱镜第一次射入空气时的折射角;
      ③光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c).

      试题解答


      见解析
      解:①设玻璃对空气的临界角为C,则sinC=
      1
      n
      =
      1
      2
      ,得 C=45°.
      ②如图所示,i
      1=60°,因i1>45°,所以光线在AB面上将发生全反射.
      由几何知识得:i
      2=i1-30°=30°<C,则光线从BC面上第一次射入空气.
      由折射定律有:
      sinr
      sini2
      =n=
      2
      ,所以 r=45°.
      ③棱镜中的光速 v=
      c
      n
      =
      c
      2

      所求时间:t=
      3
      a
      v
      +
      a
      vcos30°
      =
      5
      2
      a
      3
      c

      答:
      ①此玻璃的临界角为45°;
      ②光从棱镜第一次射入空气时的折射角为45°;
      ③光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间为
      5
      2
      a
      3
      c
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