如圖所示，截面為直角三角形的玻璃棱鏡置于真空中，已知∠A=60°，∠C=90°；一束極細的光于AC邊的中點F處垂直AC面入射，AC=2
6
cm，玻璃的折射率為n=
2
，光在真空的速度為c=3.0×108m/s 求：
（1）光從玻璃射向真空時，發(fā)生全反射時的臨界角．
（2）借助作圖工具畫出光在玻璃中傳播的光路示意圖，并標出光從棱鏡射入真空時的折射角（不考慮光線在AC面反射和在AB面上第二次反射情況）；
（3）從BC面射出的光在棱鏡中傳播的時間．
分析：（1）光從玻璃射向真空并恰好發(fā)生全反射時的入射角就是全反射的臨界角，根據(jù)折射率的定義進行計算即可；
（2）求出臨界角后，結(jié)合幾何關(guān)系得到AB面和BC面的反射和折射情況；
（3）根據(jù)光速與折射率的關(guān)系公式求出玻璃中的光速，在根據(jù)幾何關(guān)系求出光程，根據(jù)速度公式求出時間即可．
解答：解：（1）由SinC=
1
n
得：C=45°
即光從玻璃射向真空時，發(fā)生全反射時的臨界角C=45°．
（2）光在AB面入射角為60°，發(fā)生全反射；在BC面入射角為30°，同時發(fā)生反射和折射，畫出光路圖，如圖 

標出光從棱鏡射入空氣時的折射角分別為45°
（3）光在玻璃中的速度為：v=
c
n

由數(shù)學(xué)知識得：
.
DE
=2
2
cm，
.
FD
=3
2
cm
光線由O點到E點所需的時間t為：t=
.
FD
+
.
DE
v
=
5
2
×10-2
3×108
2
=3.3×10-10s
即從BC面射出的光在棱鏡中傳播的時間為3.3×10-10s．
點評：本題關(guān)鍵是根據(jù)反射定律和折射定律求解出各個分界面上的反射角和折射角，然后畫出光路圖，并結(jié)合幾何關(guān)系進行分析計算．
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如圖所示，截面為直角三角形的區(qū)域內(nèi)，有一個具有理想邊界的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B，三角形區(qū)域的ab邊長為L，θ=30°．一個電子從ab邊界外側(cè)由ab邊中點處與ab成30°角垂直于磁場方向射入磁場內(nèi)，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，為使電子能從ac邊射出，電子的入射速度v0的大小應(yīng)該滿足什么條件？

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2
．在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線在距A點為a/8處的M點垂直AC射入棱鏡，不考慮光線沿原路返回的情況，光線從玻璃磚的BC邊射出．求：
（1）光從棱鏡第一次射出時的折射角；
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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年甘肅省武威六中高二下學(xué)期模塊終結(jié)檢測物理卷（帶解析） 題型：計算題

如圖所示，截面為直角三角形的玻璃棱鏡置于真空中，已知∠A=60°，
∠C=90°；一束極細的光于AC邊的中點F處垂直AC面入射，AC=2cm，玻璃的折射率為n=，光在真空的速度為m/s 求：

（1）光從玻璃射向真空時，發(fā)生全反射時的臨界角。
（2）借助作圖工具畫出光在玻璃中傳播的光路示意圖，并標出光從棱鏡射入真空時的折射角（不考慮光線在AC面反射和在AB面上第二次反射情況）；
（3）從BC面射出的光在棱鏡中傳播的時間。

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科目：高中物理 來源：2013屆度湖南省高二上學(xué)期第一次階段性測試物理卷 題型：計算題

如圖所示，截面為直角三角形的玻璃棱鏡置于真空中，已知∠A=60°，

∠C=90°；一束極細的光于AC邊的中點F 處垂直AC面入射，AC=2cm，玻璃的折射率為n=，光在真空的速度為m/s 求：

（1）光從玻璃射向真空時，發(fā)生全反射時的臨界角。

（2）借助作圖工具畫出光在玻璃中傳播的光路示意圖，求出光從棱鏡射入真空時的折射角并在圖中標出。（不考慮光線在AC面反射和在AB面上第二次反射情況）；

（3）從BC面射出的光在棱鏡中傳播的時間。

 

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