综合题10.0分
物理

22.如图乙所示,ABCD是一直角梯形棱镜的横截面,位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率AB=BC=8cm,OA=2cm,∠OAB=60°,光线第一次射出棱镜是从哪个面射出?出射光线与出射面的夹角为多大?

正确答案及相关解析

正确答案

光线第一次射出棱镜是从BC面射出,出射光线与出射面的夹角为45o

解析

光路图如图所示,由几何关系可知光线在AB边和BC边的入射角均为60°,均发生全反射。设光线在CD边的入射角为,折射角为,由几何关系得,小于临界角,光线第一次射出棱镜是在CD边,由折射定律得

代入数据得,出射光线与出射面的夹角为45o

考查方向

本题考查了光的折射定律光路图等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与全反射等知识点交汇命题。

解题思路

根据,求出临界角的大小,判断光线在AB面和BC面能否发生全反射,从而作出光路图,根据几何关系,结合折射定律求出出射光线与出射面的夹角.

易错点

不能正确作出光路图