Question

【題目】如圖所示，P、Q是兩種透明材料制成的棱鏡疊合在一起。一單色光從P的上表面射入，折射光線正好垂直通過兩棱鏡的界面，到達下表面。已知材料的折射率，射到P上表面的光線與P的上表面的夾角為θ，光線___________(填“一定”或“不一定”)從Q的下表面射出。光線若從Q的下表面射出，則出射光線與下表面的夾角一定___________(填“大于”、“等于”或“小于”)。

Answer 1

【答案】一定 大于

【解析】

根據幾何關系求出光線在Q的下表面的入射角，結合全發射的條件判斷能否發生全反射，若不能發生全反射，結合折射定律求出出射光線與下表面夾角的大小．

由于，根據可知光線在Q中發生全反射的臨界角大于在P中發生全反射的臨界角，由于單色光從P的上表面射入，折射光線正好垂直通過兩棱鏡的界面，即光線射向Q的下表面時，它的入射角與在P中的折射角相等（設都為），根據光路是可逆的，該光線從P射向空氣時不會發生全反射，所以該光線從Q射向空氣時，也不會發生全反射，即光線一定從Q下表面射出，根據折射定律（為出射光線Q下表面的夾角），即，化簡可知，故，即出射光線與下表面的夾角一定大于