(2014?南阳一模)如图所示,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=30°,BC=L,棱镜材料的折射率为n=3.

2025-05-05 14:12:56
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回答1:

解答:解:(1)设光线在M点的入射角为 i、折射角为r,由折射定律有:
n=

sini
sinr

由题意知i=60°,所以sinr=
sini
n
=
sin60°
3
=0.5,r=30°
由几何关系可知,光线在AB面上P点的入射角为 i′=60°
设发生全反射的临界角为θC,则有
sinθc=
1
n
=
3
3
3
2

可见θC<i′,光线在P点发生全反射并垂直BC从N点射出棱镜,光路图如图所示.
(2)△AMP为等腰三角形,所以 MP=L
由几何知识知:PB=AB-2AMcos∠A=2L-2Lcos30°=2L-
3
L,
PN=PBsin∠B=(2L-
3
L)sin60°=
(2
3
?3)L
2

光在玻璃中的传播速度为v=
c
n

所以,光在棱镜中传播的时间为t=
MN+PN
v
=
L+
2
3
?3
2
L
c
3
=
6?
3
2c
L
答:(1)作出光线通过棱镜的光路图如图所示;
(2)光在棱镜中传播的时间是
6?
3
2c
L.