Question

【題目】（2）如圖．是一個(gè)用折射率為n的透明介質(zhì)做成的三棱鏡的截面示意圖．其中∠A＝90°，∠B＝∠C＝45°�！�細(xì)光束從D點(diǎn)垂直入射到BC面上，已知BD：DC＝1：3。

（i）若該細(xì)光束在AB面和AC面外側(cè)均無(wú)出射光，求n的取值范圍；

（ii）若n取（i）問(wèn)中的最小值，不計(jì)入射光在鏡內(nèi)經(jīng)過(guò)三次或三次以上的反射光線。使該細(xì)光束繞D點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)＝30°入射，如圖中虛線所示，請(qǐng)分析說(shuō)明該細(xì)光束在從AB面和AC面外側(cè)是否有出射光。

Answer 1

【答案】 AB面外側(cè)無(wú)出射光，AC面外側(cè)有出射光

【解析】本題考查全反射及反射、折射相關(guān)問(wèn)題。

（i）因AB、AC面外側(cè)均無(wú)出射光，則光路如圖甲所示。

設(shè)臨界角為α，由折射定律得：

為確保全反射，則必須α≤45° ，可得：

（ii）光路如圖乙所示。

由于，則臨界角為α0=45°

由幾何關(guān)系可得：，故AB面外側(cè)無(wú)出射光。

同理可得：，故AC面外側(cè)有出射光。