Question

某同学做“测定玻璃的折射率”实验时，用他测得的多组入射角i与折射角r作出sin i－sin r的图像，如图甲所示．

(1)求该玻璃的折射率n.

(2)他再取用该种玻璃制成的直角三棱镜，入射光的方向垂直于斜边，如图乙所示；则角θ在什么范围内，入射光经过两次全反射又从斜边射出？

Answer

(1)2 (2)30°＜θ＜60°

【解析】试题分析：由甲图可知入射角与折射角正弦关系，由光的折射定律可求得玻璃的折射率．根据全反射的条件：i≥C和几何知识结合分析入射角的范围，从而得到θ的范围。

（1）由图甲可计算出该玻璃的折射率为：

（2）光的传播方向如图所示，

欲使入射光在上侧直角边发生全反射，须有

解得：θ≥30°

又当光线行进至右侧直角边时，入射角为90°-θ，欲使入射光在该边发生全反射，

须有：

解得：θ≤60°

所以θ的范围为：30°＜θ＜60°

点睛：本题要掌握光的折射定律，知道图象是高中物理中常用工具，应掌握图象的意义，并能结合公式去理解图象。