Question

如圖16所示為用某種透明材料制成的一塊柱體形棱鏡的水平截面圖，FD為圓周，圓心為O，光線從AB面入射，入射角θ₁＝60°，它射入棱鏡后射在BF面上的O點并恰好不從BF面射出．
(1)畫出光路圖；
(2)求該棱鏡的折射率n和光線在棱鏡中傳播的速度大小v(光在真空中的傳播速度c＝3.0×10⁸ m/s)．

Answer 1

(1)見解析圖  (2)1.3(或)　2.3×10⁸ m/s(或×10⁸ m/s)

(1)光路圖如圖所示．

(2)設光線在AB面的折射角為θ₂，折射光線與OD的夾角為C，
則n＝.
由題意，光線在BF面恰好發生全反射，sinC＝，由圖可知，
θ₂＋C＝90°
聯立以上各式解出n≈1.3(或)
又n＝，故解出v≈2.3×10⁸ m/s(或×10⁸ m/s)．
答案：(1)見解析圖  (2)1.3(或)　2.3×10⁸ m/s(或×10⁸ m/s)
本題考查光的折射現象，畫出光路圖，利用幾何關系求得折射率，根據公式n＝求得光在該介質中的速度