Question

图示为一直角棱镜的横截面∠bac=90°，∠abc=60°一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率．n=，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线（ ）
A．从ab面射出
B．从ac面射出
C．从bc面射出，且与bc面斜交
D．从bc面射出，且与bc面垂直

Answer 1

【答案】分析：一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜，发生光的折射，但折射光线不发生偏折．当再次射向棱镜直角边界面时，根据折射率结合折射定律可确定临界角，从而判定是否能发生光的全反射．
解答：解：当入射光线垂直射入时，折射光线OA没有发生偏折．由于棱镜材料的折射率．n=，所以由折射定律sinC=可得临界角C等于45°．
而当再次发生折射时，入射角等于60°，所以发生光的全反射．当反射光线射到另一直角边时，由几何关系可得，入射角等于30°．
因此既发生了折射也发生反射，由折射定律得折射角等于60°，正好平行于棱镜的底边．
而反射光线对应的反射角是30°，导致光线BD垂直射向棱镜底边，所以会垂直射出．（如图所示）
故选：BD．

点评：本题运用光的折射定律、反射定律及光的全反射条件．还利用光的几何特性，来寻找角与角的关系，从而算出结果．