直角玻璃三棱鏡置于空氣中．已知∠A=60°，∠C=90°，棱鏡的折射率n=
2
，一束極細(xì)的光束于AC的中點(diǎn)D垂直AC面入射，AD=a，求：
（1）光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣時(shí)的折射角；
（2）光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間（設(shè)光在真空中傳播速度為c）．
分析：畫出光路圖，由幾何知識(shí)找出角度關(guān)系，線段關(guān)系，由折射定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可以求解．
解答：解：（1）光從玻璃到空氣全反射的臨界角的正弦為：sinC=
1
n
=
2
2
，所以臨界角為：C=45°．
當(dāng)光線到達(dá)AB面時(shí)，入射角為60°，大于臨界角C，故發(fā)生全反射．
反射光線到達(dá)BC面時(shí)，如圖所示，入射角i=30°＜C，光線將折射入空氣．
由nsini=sinr，得：sinγ=
2
sin30°=
2
2

所以光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角r=45°．
（2）光在棱鏡中的傳播速度：v=
c
n
=
2
2
c
走過的光程：S=
.
DE
+
.
EF
=
a
cot30°
+
a
cos30°
=
3
a+
2
3
3
a=
5
3
3
a
光在棱鏡中的傳播時(shí)間：t=
S
v
=
5
6
3c
a
答：（1）光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣時(shí)的折射角為45°；
（2）光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間為
5
6
3c
a．
點(diǎn)評：做光學(xué)類題目，一般要畫出光路圖，幫助我們分析角的大小，列式計(jì)算即可．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知∠A=60°，∠C=90°；一束極細(xì)的光于AC邊的中點(diǎn)垂直AC面入射，AC邊長為2a，棱鏡的折射率為n=
2
，求光第一次從BC面射出時(shí)：
①光的折射角．
②光在棱鏡中傳播的時(shí)間（設(shè)光在真空中傳播速度為c）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?許昌模擬）（1）一列橫波沿直線傳播，在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)．在t時(shí)刻A、B兩點(diǎn)間形成的波形如圖甲所示，在
（t+3s）時(shí)刻A、B兩點(diǎn)間形成的波形如圖乙所示，已知A、B兩點(diǎn)間距離S=9m，則以下說法中正確的是
ACD
ACD

A．若周期為4s，波一定向右傳播
B．若周期大于4s，波可能向右傳播
C．若波速為8.5m/s，波一定向左傳播
D．該波波速可能的最小值為0.5m/s
（2）如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知∠A=60°，∠C=90°；一束極細(xì)的光于AC邊的中點(diǎn)垂直AC面入射，
.
AC
=2a，棱鏡的折射率為n=
2
，求光第一次從BC面射出時(shí)：
①光的折射角．
②光在棱鏡中傳播的時(shí)間（設(shè)光在真空中傳播速度為c）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知∠A=60°，∠C=90°；一束極細(xì)的光于AC邊的中點(diǎn)垂直AC面入射，
.
AC
=2a，棱鏡的折射率為n=
2
，不考慮光在AC面的反射．求：
（1）光第一次射入空氣時(shí)的折射角．
（2）光第一次射入空氣時(shí)射出點(diǎn)距B點(diǎn)的距離．
（3）光從進(jìn)入棱鏡到第一次射入空氣時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間（設(shè)光在真空中傳播速度為c）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知∠A=60°，∠C=90°；一束極細(xì)的光于 AC邊的中點(diǎn)垂直AC面入射，
.
AC
=2a，棱鏡的折射率為n=
2
．求：
（1）光在棱鏡內(nèi)經(jīng)一次全反射后第一次射入空氣時(shí)的折射角．
（2）光從進(jìn)入棱鏡到第一次射入空氣時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間（設(shè)光在真空中傳播速度為c）．

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