为测量一块等腰直角三棱镜△ABC的折射率,用一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB边,如图所示.激光束进入棱镜后射到另一直角边AC边时,刚好能发生全反射.该棱镜的折射率为多少?

问题描述:

为测量一块等腰直角三棱镜△ABC的折射率,用一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB边,如图所示.激光束进入棱镜后射到另一直角边AC边时,刚好能发生全反射.该棱镜的折射率为多少?

作出光路图如图,设玻璃的全反射临界角为C.
由题意,激光射到AB的入射角为45°,设棱镜的折射率为n,激光射到AB边的折射角为r,射到AC边的入射角为α.
根据折射定律得:

sin45°
sinr
=n
由于激光射到AC边时,刚好能发生全反射,则α=C,则有:sinα=
1
n

又有几何关系有:r+α=90°
则得:sinr=cosα=
1−sin2α

代入得:
sin45°
n
=
1−
1
n2

解得:n=
6
2

答:该棱镜的折射率为
6
2