Question

11．一束很细的激光束从空气射到某某透明材料的表面发生反射和折射，测得入射光束跟折射光束之间的夹角为150°，折射光束跟反射光之间的夹角为90°．求：
（1）入射角，反射角，折射角各为多大？
（2）这种透明材料的折射率为多大？
（3）利用这种材料能否制成全反射棱镜．

Answer 1

分析 （1）要解决此题，首先要掌握光的反射定律的内容，知道反射角等于入射角．根据已知条件求解入射角，反射角和折射角．
（2）根据光的折射的规律求这种透明材料的折射率．
（3）根据sinC=$\frac{1}{n}$求全反射临界角，再进行分析．

解答 解：（1）根据题意作出激光束从空气射到该透明材料的表面发生反射和折射的光路图，由几何知识可求得入射角为 i=60°，反射角为 i′=60°，折射角为 r=30°；
（2）该透明材料折射率n=$\frac{sini}{sinr}$=$\sqrt{3}$；
（3）这种材料的临界角 C=arcsin$\frac{1}{n}$=arcsin$\frac{\sqrt{3}}{3}$＜arcsin$\frac{\sqrt{2}}{2}$=45°，故能利用这种材料制成全反射棱镜．
答：（1）入射角，反射角，折射角各为60°、60°、30°；
（2）这种透明材料的折射率为$\sqrt{3}$；
（3）利用这种材料能制成全反射棱镜．

点评 此题要掌握光的反射定律和折射定律，最关键的是根据题意画出对应的光路图，根据反射定律的内容和已知条件进行计算求出各个角度．