图8
(1)画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图; (2)求该棱镜的折射率n;
(3)求光线在该棱镜中传播的速度大小(已知光在空气中的传播速度c=3.0×108 m/s). 【解析】 (1)光路如图所示
(2)光线在BC面上恰好发生全反射,入射角等于临界角C 1
sin C=
n
在AB界面上发生折射,折射角θ2=90°-C sin θ1由折射定律:=n,θ1=θ=45°
sin θ2由以上几式解得n=
6 2
c
(3)光速v==6×108 m/s.
n【答案】 (1)见解析 (2)
6
(3)6×108 m/s 2
12.(14分)图9为单反照相机取景器的示意图,ABCDE为五棱镜的一个截面,AB⊥BC.光线垂直AB射入,分别在CD和EA上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直BC射出.若两次反射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是多少?(计算结果可用三角函数表示)
图9
【解析】 光线在棱镜中的光路图如图所示,根据反射定律和题设条件,得4α=90° 所以入射角α=22.5° 1根据全反射规律,sin C=
n1
故sin 22.5°≥
n
11
所以n≥,即折射率的最小值为. sin 22.5°sin 22.5°【答案】
1
sin 22.5°