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如图,直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜的截面,且∠A=30°,在整个AC面上有一束垂直于AC的平行光线射入,已知这种介质的折射率n>2,则( )

A.可能有光线垂直AB面射出
B.一定有光线垂直BC面射出
C.一定有光线垂直AC面射出
D.从AB面和BC面出射的光线能会聚一点
【答案】分析:根据折射率得出临界角的最大值,抓住光线从AC面垂直进入,方向不变,照射到AB面上的光线发生全反射,可能反射到AC面、可能反射到BC面进行分析.
解答:解:因为已知了透明介质的折射率n>2,可知其发生全反射的临界角小于30度.
光线从AC面射入,由于是垂直射入的,所以方向不变,沿直线进入棱镜内照射到AB面上,在AB面的入射角是30度,发生了全反射,没有光线从AB面射出.
反射的光线照射到BC面上,其入射角是60度,又发生了全反射,没有光线从BC面射出.在这个面反射的光线照射到AC面上,因为是垂直照射的,所以方向不变,也垂直于AC面射出.如图中光线b.反射光线可能反射到AC面上,在AC面上发生全反射,反射光线又照射到BC面上,从BC面垂直射出.如图中光线a.故B、C正确.A、D错误.
故选BC.
点评:解决本题的关键掌握折射定律以及全反射的条件,熟练运用数学几何关系进行求解.
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本题适合选修3-4的同学选做
(1)如图1所示,一列横波沿x轴正方向传播,速度v=12m/s,当位于x1=7cm的A点在正向最大位移时,位于x2=10cm的B点恰好在平衡位置开始振动,且振动方向向下,试确定波源的起振方向并写出这列波频率和波长的表达式.
(2)如图2直角三角形ABC,角A=30°,BC=2cm,n=
3
,平行光与AB平行射向AC,在BC的右侧有光屏P,P与BC平行,在光屏上有一光带.
(1)作出在P上形成光带的光路.
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(1)
t1
t2

(2)
t1+t2
t3

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