Question

圖示為一直角棱鏡的橫截面，∠bac=90°，∠abc=60°．一平行細(xì)光束從O點(diǎn)沿垂直于bc面的方向射入棱鏡．已知棱鏡材料的折射率n=

2

，若不考試原入射光在bc面上的反射光，則有光線（　�。�

• A、從ab面射出，且與ab面垂直
• B、從ac面射出，且與ac面垂直
• C、從bc面射出，且與bc面斜交
• D、從bc面射出，且與bc面垂直

Answer 1

分析：一平行細(xì)光束從O點(diǎn)沿垂直于bc面的方向射入棱鏡，發(fā)生光的折射，但折射光線不發(fā)生偏折．當(dāng)再次射向棱鏡直角邊界面時(shí)，根據(jù)折射率結(jié)合折射定律可確定臨界角，從而判定是否能發(fā)生光的全反射．

解答：解：A、B、當(dāng)入射光線垂直射入時(shí)，折射光線OA沒有發(fā)生偏折．由于棱鏡材料的折射率．n=

2

，所以由折射定律sinC=

1

n

可得臨界角C等于45°．
而當(dāng)?shù)竭_(dá)ab面時(shí)，入射角等于60°，所以發(fā)生光的全反射．當(dāng)反射光線射到另一直角邊ac時(shí)，由幾何關(guān)系可得，入射角等于30°．
因此既發(fā)生了折射也發(fā)生反射，由折射定律得折射角等于60°，正好平行于棱鏡的底邊，即從ac面射出時(shí)與ac面斜交，故AB錯(cuò)誤；
C、D、而反射光線對(duì)應(yīng)的反射角是30°，導(dǎo)致光線BD垂直射向棱鏡底邊bc，所以會(huì)垂直射出，故C錯(cuò)誤D正確．（如圖所示）
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：本題運(yùn)用光的折射定律、反射定律及光的全反射條件．還利用光的幾何特性，來(lái)尋找角與角的關(guān)系，從而算出結(jié)果．