由几何关系可知,在D点的入射角θ=60°
④
5
f光
设全反射的临界角为θC,则si
θc=1
⑤
由⑤和已知条件得
θC=45°
⑥
因此,光在D点发生全反射.设此光线的出射点为E,由几何关系得∠DEB=90°
BD=a-2AF⑦
BE=DBsi
30°⑧
联立③⑦⑧式得BE=1a8
即出射点在BC边上离B点1a的位置.8
以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜,对应两个入射方向,解答本题时易出现漏解现象.
【题型3】光的色散问题分析
【例3】abc为一全反射棱镜,它的主截面是等腰直角三角形,如图11-3-7所示.一束白光垂直入射到ac面上,在ab面上发生全反射,若光线入射点O的位置保持不变,改变光线的入射方向不考虑自bc面反射的光线,则:1使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab面,则哪种色光首先射出?2使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,哪种色光首先射出ab面?
思路点拨解答本题时应注意以下四个方面:1明确各种色光折射率的大小关系.2比较白光转动时各色光折射角的大小.3明确各色光在ab面上入射角变化.4根据临界角大小作出判断.答案1红光2无光射出ab面解析1白光垂直入射ac面后直射到ab面,入射角为45°,发生全反射说明棱镜的临界角C≤45°,这是对从红光到紫光的所有色光说的.当入射光顺时针偏转时,在ac面上发生色散,不同色光折射不同,红光偏折小,紫光偏折大,如图所示,射到ab面上时红光入射角小,紫光入射角大,但它们都小于45°另一方面,棱镜对红光的临界角比紫光的临界角大.因此,入射光顺时针逐渐偏转时,在ab面上红光的入射角将首先小于临界角而射出ab面.2如果入射光逆时针偏转,则经ab面上的红光、紫光的入射角都大于45°,都发生全反射而不可能从ab面射出.
6
f光
光垂直界面入射时传播方向不发生改变,但不垂直界面时光线要发生折射,红光折射率小,紫光折射率大,发生全反射时红光临界角大于紫光的临界角.本题中还要注意改变光路的两种情况要分别考虑,作出光路图找出在ab界面上的入射角与临界角的关系再判断.
【课时作业】
1.2009天津高考已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,则两种光
A.在该玻璃中传播时,蓝光的速度较大
B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光的折射角较大
C.从该玻璃中射入空气发生全反射时,红光的临界角较大
D.用同一装置进行双缝干涉实验,蓝光的相邻条纹间距较大
[答案]C
[解析]在光的折射和干涉现象中有这样四个r