Question

【题目】如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小i=arcsin0.75。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

Answer 1

【答案】光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。

【解析】

根据v=c/n求出光在棱镜中传播的速率；根据折射定律求出光线进入棱镜后折射角，由几何知识求出光线射到BC面上的入射角，由临界角大小，分析能否发生全反射，再作出光路图，确定光线射出棱镜后的方向．

光在棱镜中传播的速率；

如图所示，设光线进入棱镜后的折射角为r，由和i=arcsin 0.75，得：，r=30°；光线射到BC界面的入射角为 i1=90°-（180°-60°-75°）=45°，由sinC=1/n=<sin450，则光线在BC面发生全反射，光线沿DE方向射出棱镜时不改变方向，故此束光线射出棱镜后方向与AC界面垂直．