题目
“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器中,如图所示,将一等腰直角棱镜截去棱角,使其平行于底面,可制成“道威棱镜”,这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射.从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入,已知棱镜玻璃的折射率n= ,光在真空中的速度为c.
(1)
请通过计算判断该光线能否从CD边射出;
(2)
若 ,光在“道威棱镜“内部传播的时间为多少.
答案: 解:光在棱镜中传播光路如图所示。 由折射定律 n=sin45°sinr ① 解得 r=30° ② 而 sinC=1n ③ 解得 C=45° ④ 光线到达CD边时, θ=75°>C ,故光线无法从CD边射出。 ⑤
解:光线在棱镜内传播 n=cv ⑥ 由正弦定理 AP¯sin45°=CP¯sin120° 解得 AP¯=63CP¯ ⑦ 由对称性可知,光在棱镜内部传播的路程 s=63CD¯ ⑧ 而 t=sv ⑨ 所以 t=22lc ⑩