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，F(xiàn)D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(wèn)：

（1）入射光線在BF面能否發(fā)生全反射？說(shuō)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(zhì)射向空氣，設(shè)臨界角為C，則

可得：C=45°

設(shè)光線在BF邊的入射角為θ，由題意可得 θ=60°

因?yàn)?θ＞C，且由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，所以可以發(fā)生全反射．

答：入射光線在BF面能發(fā)生全反射．

（2）解：光線由BF邊全反射后，入射到AB邊，設(shè)入射角為α

由幾何關(guān)系可得：α=30°

設(shè)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(jù)求出全反射臨界角C，再判斷入射光線在BF面上能否發(fā)生全發(fā)射。
（2）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。
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解光的折射的相關(guān)知識(shí)，掌握光由一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，在兩種介質(zhì)的界面上將發(fā)生光的傳播方向改變的現(xiàn)象叫光的折射．