Question

圖示為一直角棱鏡的橫截面，∠bac=90°，∠abc=60°．一平行細光束從O點沿垂直于bc面的方向射入棱鏡．已知棱鏡材料的折射率n=

2

，若不考試原入射光在bc面上的反射光，則有光線（　　）

• A、從ab面射出，且與ab面垂直
• B、從ac面射出，且與ac面垂直
• C、從bc面射出，且與bc面斜交
• D、從bc面射出，且與bc面垂直

Answer 1

分析：一平行細光束從O點沿垂直于bc面的方向射入棱鏡，發生光的折射，但折射光線不發生偏折．當再次射向棱鏡直角邊界面時，根據折射率結合折射定律可確定臨界角，從而判定是否能發生光的全反射．

解答：解：A、B、當入射光線垂直射入時，折射光線OA沒有發生偏折．由于棱鏡材料的折射率．n=

2

，所以由折射定律sinC=

1

n

可得臨界角C等于45°．
而當到達ab面時，入射角等于60°，所以發生光的全反射．當反射光線射到另一直角邊ac時，由幾何關系可得，入射角等于30°．
因此既發生了折射也發生反射，由折射定律得折射角等于60°，正好平行于棱鏡的底邊，即從ac面射出時與ac面斜交，故AB錯誤；
C、D、而反射光線對應的反射角是30°，導致光線BD垂直射向棱鏡底邊bc，所以會垂直射出，故C錯誤D正確．（如圖所示）
故選：D．

點評：本題運用光的折射定律、反射定律及光的全反射條件．還利用光的幾何特性，來尋找角與角的關系，從而算出結果．