图示为一直角棱镜的横截面，∠bac=90°，∠abc=60°．一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率n=2，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线（1）临界角的

Question

图示为一直角棱镜的横截面，∠bac=90°，∠abc=60°．一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率n=√(2)，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线
（1）临界角的大小
（2）完成光路图
（3）光在棱镜中的传播速度大小．

Answer 1

（1）由公式sinC=(1)/(n)得：sinC=(1)/(√(2))
则得临界角C=45°
（2）当入射光线垂直射入时，折射光线OA没有发生偏折，光线射到ab上时的入射角等于60°，大于临界角，所以发生光的全反射．
当反射光线射到另一直角边ac时，由几何关系可得，入射角等于30°，因此既发生了折射也发生反射，由折射定律得折射角等于60°，正好平行于棱镜的底边．
而反射光线对应的反射角是30°，导致光线BD垂直射向棱镜底边，会垂直射出．画出光路图如图所示．
（3）光在棱镜中的传播速度大小 v=(c)/(n)=(3×108)/(√(2))≈2.12×10⁸m/s
答：
（1）临界角的大小是45°．
（2）完成光路图如图．
（3）光在棱镜中的传播速度大小是2.12×10⁸m/s．