Question

【题目】如图所示，三角形ABC是一个三棱镜的截面，现有一束单色光沿纸面以i=60°的入射角射向AB的中点N，已知该三棱镜的折射率为n=，AB=（6-）cm，光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s，求：

(1)此束单色光第一次从三棱镜射出的方向；（不考虑AB面的反射）；

(2)此束单色光从射入三棱镜到第一次从三棱镜射出所经历的时间。

Answer 1

【答案】(1)光将垂直于底面AC，沿PQ方向射出棱镜；(2)-10s

【解析】

(1)设此束光从AB面射入棱镜后的折射角为r，由折射定律得

解得

r=30°

显然光从AB射入棱镜后的折射光线NP平行于AC，如图所示：

光在BC面上的入射角为

θ=45°

设临界角为C，则由得

可知C＜45°，故光在BC面上发生全反射。

根据几何知识和光的反射定律可知，光将垂直于底面AC，沿PQ方向射出棱镜。

(2)光在棱镜中传播的速率

图中

所以此束光在棱镜中传播的时间

解得