光学中常见的物理模型-2025年高考物理模型归纳

专题22光学中常见的物理模型

目录

一.光的色散模型............................................................................1

二.平行玻璃砖及液体模型.................................................................11

三.“三棱镜”模型..........................................................................22

三.“球形玻璃砖”模型......................................................................32

一.光的色散模型

【模型如图】

1、偏折角：出射光线与入射光线（延长线）的夹角；偏折角越大说明棱镜对光线的改变越大。偏折角大小

与棱镜的顶角、入射角、折射率等有关系。

2、光线射向棱镜在48面折射角小于入射角，ZC面折射角大于入射角,

两次折射后，光线向棱镜底边偏折折射率越大偏折的越厉害。

3、实验表明：白光色散后红光的偏折角最小，紫光的偏折角最大

说明玻璃棱镜对不同色光的折射率不同，对紫光的折射率最大，红光

最小。〃紫〉〃红。

4、折射率越大的光其频率也越大及〉九所以将不同色光照射某一金属表面紫光更容易发生光电效应现

象。

5、根据c="可知频率越大的色光其波长越短则/红〉原由此可知在衍射现象中红光相比其他色光现象

更为明显（明显衍射条件：A>d\让不同色光在同一套双缝干涉装置中实验根据Ax可知红光相

a

比其他色光条纹间距Ax更宽。

6、根据v=2可知不同色光在同种介质中传播速度不同，折射率越大传播越慢，折射率越小传播越快即：

n

v红>v紫。

7、根据sinC=!可知当不同色光从介质射向空气时发生全反射的临界角不同，红光最大，紫光最小即

n

。红〉。紫当改变入射角时紫光更容易先发生全反射而消失。

1.物理老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较

厚）折射分成两束单色光〃、b,下列说法正确的是（）

b

a

A.若增大入射角3则。光可能先消失

B.进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，。光条纹间距大于6光条纹间距

C.。光的频率比6光的频率大

D.若。光照射到某金属上恰能发生光电效应，则6光也一定能使该金属发生光电效应

【答案】C

【详解】A.由于光线射到玻璃砖下表面的入射角等于上表面的折射角，根据光路可逆性可知，°、6两种

单色光在下界面上不可能发生全反射，故A错误；

BC.由图可知，单色光。的偏折程度较大，则有

na>nb

由于折射率越大，光的频率越大，则a光的频率比6光的频率大，由

c=Av

可知。光波长小于6光波长，根据

L

Ax=­A

a

可知进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，。光条纹间距小于6光条纹间距，故B错误，C正确；

D.根据光电效应方程

E.=hv-W0

若a光照射到某金属上恰能发生光电效应，说明a光的频率等于该金属的极限频率，则b光的频率小于该

金属的极限频率，一定不能使该金属发生光电效应，故D错误。

故选D。

2.牛顿在剑桥大学读书时，对光的颜色问题颇感兴趣，于是在1664年初做了一个三角形玻璃棱镜，对太

阳光进行了实验研究。牛顿的实验如图甲所示，太阳光通过三角形玻璃棱镜后，在光屏上形成一条彩色的

光带。图乙为其中一种单色光在三角形玻璃棱镜中传播的情况，角N为棱镜顶角，。称为偏向角。下列说法

正确的是（）

A.根据牛顿的实验可知，同种介质对不同波长的光的折射率不同

B.折射率越大，偏向角6越小

C.偏向角。与棱镜顶角N无关

D,入射角均越大，折射角〃越大，所以光一定能够在图乙中棱镜右侧表面发生全反射

【答案】A

【详解】A.根据图甲可知，太阳光（白光）通过三角形玻璃棱镜后，光的入射角相同，但不同波长的光的

折射角不同，根据光的折射定律可知，不同波长的光，尽管通过同样的介质，光的折射率不同，故A正确；

B.根据折射定律

sinzsinz

n=——=—~-4

sinz2sinz3

可知，折射率越大，偏向角越大，故B错误；

C.通过几何关系有

8=j

i2+i3=A

解得

0—i—A.

说明偏向角。与折射率与棱镜顶角/有关，故C错误；

D.最大为4若/小于临界角，则不会发生全反射，故D错误。

故选Ao

3.如图所示为一正六边形冰晶截面，边长为一束紫光由N尸中点处射到在冰晶上，6/为冰晶上的入射角，

分为经过第一个界面的折射角，仇为光离开冰晶的折射角，其中优=%=60。。若将紫光改为红光，光线仍

可从3c边上射出。已知光在真空中的速度为如则下列说法中错误的是（）

A.冰晶对紫光的折射率为旧

B.紫光在冰晶中传播时间为—

2c

C.在冰晶内红光的传播速度比紫光的传播速度小

D.在冰晶内红光的波长比紫光的波长长

【答案】C

【详解】A.由几何知识可知

a=30°

冰晶对紫光的折射率为

sin，_sin60°

n=一

sinasin30°

2

故A正确，与题意不符;

B.由几何知识可知紫光在冰晶中的光程为

21+13

s=------=—/7

22

传播的速度为

c

v=—

n

传播的时间为

S

V

联立，解得

故B正确，与题意不符;

C.根据光在介质中传播速度与折射率的关系可得

v=—

n

红光的频率比紫光小，红光的折射率比紫光小，红光在冰晶中的传播速度比紫光大。故C错误，与题意

相符；

D.根据

v寸

C

V=­

n

联立，可得

A=—

垃

红光的频率比紫光小，红光的折射率比紫光小，则在冰晶内红光的波长比紫光的波长长。故D正确，与

题意不符。

故选C。

4.如图所示为半圆柱体形玻璃砖的横截面，。。为直径。一束包含红、紫两种单色光的光束沿/。方向从

直径上非常靠近。点位置射入柱体，并分别到达柱体表面的8、C两点。则下列说法中正确的是（）

A,两种颜色的光在玻璃中的传播速度大小相等

B.到达8点的光可能是红光

C.两束光在玻璃中分别到达2、C两点的传播时间不相等

D.在8、。两点中，若紫光能射出玻璃，则红光也能射出玻璃

【答案】D

【详解】A.光的颜色不同，频率不同，对介质的折射率不同，根据

C

V=—

n

可知，在介质中的传播速度也不同，A错误；

B.从图中可看出到达3点的光折射率较大，所以到达8点的光频率较大，即为紫光，B错误;

C.如图

设入射角为，，折射角为e,根据折射定律，有

光在玻璃中传播的距离为

s=2Rsin6

运动时间为

s

t=-

V

又

C

V=—

n

联立可得

2Rsini

t=--------

c

所以两束光在玻璃中分别到达8、C两点的传播时间相等，C错误；

D.根据B选项分析可知，到达8点的光折射率较大且为紫光，如上图，设光线从玻璃射出时的入射角分

别为％和的,全反射临界角为G和G,根据

,c1

sinC=-

n

可知

C,<C2

若紫光能射出玻璃，则有

ax<G

如图可知，

ax>a2

所以可得

%<G<G

所以红光也能从玻璃射出，D正确。

故选D。

5.如图所示为圆柱体玻璃砖的横截面，虚线为圆形截面的直径，一光束从真空中经直径端M点斜射入玻璃

砖，进入玻璃砖后分成。、6两束单色光，分别从A、B点射出玻璃砖，下列说法正确的是（）

B

A.。光的频率比6光的小

B.。光在玻璃砖中的传播速度比6光的小

C.。光的波长比6光的波长大

D.。、6两束单色光通过玻璃砖的时间相同

【答案】B

【详解】ABC.根据题意画出光路图，如图所示

由图可知，。光的折射角小于b光，由折射定律〃==可知，。光的折射率大于6光，贝匹光的频率比6光

的大，。光的波长比6光的波长小，由〃=£可知，。光在玻璃砖中的传播速度比6光的小，故AC错误，B

V

正确；

D.根据题意，由几何关系可得，。光在玻璃砖中的传播距离为

%=2Rcos/b光在玻璃砖中的传播距离为

Xb=2Rcos/a、6两束单色光通过玻璃砖的速度分别为

则。光通过玻璃砖的时间为

_Xa_2Rcosra_2Rcosra-sini_2Rsini1

avacsin-csinractanra

sinz

同理可得，b光通过玻璃砖的时间为

2Rsini1

(b=--------—

ctan〃

由数学知识可知a光的传播时间长，故D错误。

故选B。

6.如图所示，矩形透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡（气泡内有空气），一细光束垂直

左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束色光初、N,下列说法正确的是（）

A.液体对M光的折射率比对N光的折射率大

B.N光在液体中的传播速度比M光在液体中的传播速度大

C.两种色光通过同一双缝干涉装置，N光的条纹间距较宽

D.N光的频率大于〃光的频率

【答案】D

【详解】A.根据题图可知，N光的偏折程度大于M光的偏折程度，则液体对新光的折射率比对N光的折

射率小，故A错误；

根据

V=—

n

B.由于液体对阴■光的折射率比对N光的折射率小，则N光在液体中的传播速度比M光在液体中的传播速

度小，故B错误；

CD.由于液体对M光的折射率比对N光的折射率小，则N光的频率大于M光的频率，N光的波长小于M

光的波长，根据

L,

AAx——A

d

可知两种色光通过同一双缝干涉装置，N光的条纹间距较窄，故C错误，D正确。

故选D。

7.如图，小红同学用一半圆柱形均匀透明材料研究光的全反射的横截面。他用一束复色光（两种单色光组

成）。从空气沿半径方向入射到圆心O,当6=30。时，有6、c两束折射光射出半圆柱体，当6=37。时，c

光刚好消失，且6光与反射光”刚好垂直，已知皿37。=0.6,8537。=0.8,则列说法正确的是（）

A.在该材料中6光的传播速率比c光小

B.该材料对6光、c光的折射率之比为4:5

C.通过同一双缝干涉仪观察到c光的条纹间距比6光较大

D.6光频率比。光频率高

【答案】B

【详解】A.根据图中折射现象，结合折射定律”=?上，可知6光折射率小，根据v=二，可知在该材料中

sinrn

6光的传播速率比c光大，故A错误；

B.当6=37。时，c光刚好消失，则根据临界角公式可得

sin37°=—

nc

解得

5

此时6光与反射光”刚好垂直，则6光的折射角为53。，则有

sin53°4

n

b=•1。=T

sin373

则该材料对6光、c光的折射率之比为4:5,故B正确：

CD.c光的折射率大，则频率大，波长短，根据-=4文，可知用6光要比用。光条纹间距大，故CD错误；

a

故选Bo

8.夏日流云，云霞满天。“七彩云”是太阳光线以一个合适的角度，从云层中冰晶上表面入射，经折射从侧

面射出的七色光芒。简化光路如图所示，冰晶上下表面平行，侧面与之垂直，图中画出了红光和黄光的光

路图。下列说法正确的是（）

太阳光

A.。是黄光，6是红光

B.光线从空气进入冰晶后传播速度变大

C.在冰晶中红光的传播速度比黄光大

D.增大a角，光线可能在冰晶的下表面发生全反射

【答案】C

【详解】A.红光折射率小，所以。是红光，b是黄光。故A错误；

B.由

c

V--

n

又

n>1

可知进入冰晶，传播速度变小。故B错误；

C：红光折射率小，由

c

V--

n

可知，红光速度大。故C正确；

D.增大a,若光线直接到达下表面，则会平行上表面的入射光出射；若经侧面全反射抵达下表面，入射角

等于上表面的折射角，也不会发生全反射。故D错误。

故选C。

9.如图所示，一束白光照射到等边三棱镜的“点，经折射后在右侧竖直屏上的a、6两点之间形成彩色光

带，不考虑光在三棱镜中的反射，可以推断出（）

A.照射到。点的光频率最小

B.照射到6点的光在三棱镜中传播时间最短

C.相同条件下，照射到6点的光衍射现象最明显

D.增大白光在〃点的入射角，照射到6点的光最先消失

【答案】A

【详解】A.光的频率越大，三棱镜对其折射率越大，则经三棱镜折射后偏折越明显，由题图可知照射到光

屏上。点的光频率最小，照射到6点的光频率最大，照射到。点的光频率最小，A正确；

B.照射到6点的光频率大，三棱镜对其折射率〃大，在介质中的传播速度

C

V=—

n

则传播速度小，由题图可知照射到6点的光在三棱镜中通过的路程最大，所以用时最长，B错误；

C.相同条件下，波长越长，衍射现象越明显，照射到6点的光频率较大，波长较小，衍射现象较不明显,

C错误；

D.根据几何关系可知，增大白光在M点的入射角，经折射后所有光线在右侧界面的入射角均减小，不可

能发生全反射，D错误。

故选Ao

二.平行玻璃砖及液体模型

1.有关平行玻璃砖中侧移的比较

如图所示，光从空气射向上下表面平行的玻璃砖时，入射角为i,折射角为0,经折射从下表面射出。设玻

璃的折射率为n,厚度为d,求侧移量D,并对不同的光的侧移量进行大小比较。

sin6*

【解析1n=---

sina

图

由几何关系得/=

cosaJ/—si"

侧移量D=Isin(8-a)=——sin(6-a)

yin2-sin20

nr)Q。1

经化简后得£>=dsin6(1——.)=dsin8(1--,)

G.C：-2nIM2I

讨论：（1）对于同种色光，由于n不变，当入射角。增大时，sin0增大，cos0减小，1—,增大,

所以D增大.即入射角大则侧移大.

（2）对于同一个入射角，由于。不变，很容易由以上关系得到：折射率大则侧移大.

2.关于光通过玻璃砖所用时间的比较

由于〃=9,得到丫=反，结合以上的计算易得1=,=-^—=/"V・

22

v〃vccos0cJn_sin0

讨论：（1）对于同种色光，入射角。越大，则光线通过玻璃的时间t越长.

（2）对于不同种的光时，由于

sin'0

sin-6(------；—)H-----；—,所有可见光中，红光的折射率最小为

rr2sirr64sirr。

1.513,约为1.5.故不40.44,->0.5,可得=<———,由函数的单调性可知,

3〃22sin2^

折射率大的所用时间比较多.

3两束平行光经过平行玻璃砖后的变化

（1）平行单色光经过平行玻璃砖后的变化情况

如图所示，由于每条单色光的侧移量D相同，所以得到结论：平行单色光通过相同的平行玻璃砖后依然平

行，且距离不变。

9

（2）不同色平行光通过平行玻璃砖后的变化

如图1所示，若a光的折射率大于b光的折射率，则通过平行玻璃砖后距离变的更大；若a光的折射率小于

b光的折射率，则通过平行玻璃砖后距离变的更小（如图2）,且最小值可能为零（如图3）

10.如图所示，一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装有一定量的水，在容器底部有一单

4

色点光源S,已知水对该单色光的折射率为〃水=§,玻璃对该单色光的折射率为"玻璃=L5,容器底部玻璃

sin3n

的厚度为d,水的深度为2d。已知光在真空中的传播速度为c,波的折射定律一^=」。求：

（1）该单色光在水和玻璃中传播的速度；

（2）在水面形成的圆形光斑的半径（不考虑两个界面处的反射光线）。

’2加6s

【答案】（1）-c,1

5-----7

【详解】(1)由介质折射率〃与光速V的关系〃=-可知，光在水中的速度为

V

c3

匕k=——=—c

*力水4

同理光在玻璃中的速度为

c2

V玻璃="一=ac

〃玻璃3

(2)光路图如图所示：

则根据三角函数关系可知

r.八2V7sinC3A/7

cosC=A/1-smC=----,tanC=--------=------

'''4cosC7

在玻璃与水的分界面上，由等=.得

sin，川水

・八2

sm〃=一

3

则根据三角函数关系可知

cos0=—,tan0=------

35

由几何关系可知光斑的半径为

R=dtan6+2dtanC

解得

’2至6由、

----1----

R=157J

11.如图所示是一个表面涂有反射材料的水槽，水槽的横截面是边长为a=80cm的正方形，紧贴水槽一边

竖直放置一白色平板。盛满水的水槽的水深为心一束与水的上表面成37。角的红色激光从正方形水槽的中

心点C射入，在白色平板上形成了/、2两个光斑，激光所在的平面与白色平板垂直，测得/、2间距为

4

12cm,已知水对红光的折射率为“光在真空中的速度为3xl()8m/s,sin37°=0.6,cos37°-0.8o

(1)求水槽内水的深度d及红色激光从入射点经水到达5点所用的时间；

⑵如果改用蓝色激光从。点以同样入射角射入，定性判断在白色平板上形成的光斑H、夕两点之间的距离

是否还为12cm。

【答案】⑴gem,j|xl09s

(2)小于12cm

【详解】(1)根据光的反射和光的折射定律，画出的光路图如图所示

sin53°

n=-------

sin/

解得

7=37。

由几何关系有

CE=AB^16cm,CE40

CD==——cm

tan37°2sin37。3

则水槽内水的深度为

d=CDcos370=—cm

3

因为光在水中的速度为

C

V=—

n

所以红色激光从入射点经水到达8点所用的时间为

--EC

2CD2

----+-.....=—xl0-9s

vccos37027

(2)如果改用蓝色激光从C点以同样入射角射入，因为水对蓝光的折射率大于对红光的折射率，所以折射

角

/</=37°

所以

CE'<CE，A'B'=CE'tan370<CEtan37°=12cm

因此H、夕之间的距离小于12cm。

12.一次“科技发明”活动中，小录同学制作了一种简易的测定某种液体介质折射率的仪器，如图所示，地面

上放置一不透光的圆柱形容器，容器直径为4，高为人容器底部边缘处有一发光装置K,距离容器右边右

处固定一竖直光屏，光屏上的。点与容器等高。将事先测好折射率的液体注满容器，然后在光屏上光斑的

下边缘刻上记号，标上该液体的折射率及对应刻度，再测某种待测液体的折射率时，直接读数就行。在测

量某种待测液体时，光屏上的光斑下边缘离地面高度为小

(1)求该液体的折射率小

(2)若容器中换装折射率更大的液体，这时光屏上对应的读数值会不会在。点的下方？请说明理由。

4I^+h2

【答案】⑴

41月

(2)光屏上对应的读数值不会在。点的下方

【详解】（1）作出如图所示光路图

4

由几何关系知

sinr=_______

J丘+(d-/z)2

可得折射率为

2

sinrL2Li+h

sinz47互+(d-fl)?

（2）若换折射率更大的液体，由折射定律知，光从光密介质斜射入光疏介质时，折射光线远离法线，若，=C

（临界角），贝什=90。，所以光屏上对应的读数值不会在。点的下方。

13.如图甲所示，一同学在岸上不慎将手表甩落在正前方水深为2m的泳池中，手表掉落在池底N位置，该

同学趴在泳池岸边，眼睛在边缘。处刚好看不到手表。。点正下方池底为8位置，池岸与水面的高度差可

忽略不计。已知真空中光速为C,光在泳池水中的传播速度为近=2.6。

4

（1）求手表到B点的距离（结果保留一位小数）；

（2）在第（1）问基础上，若该同学蹲在。点时沿图乙所示光路看到手表，OO'=0.8m,请估算其蹲在。点

时眼睛到泳池岸边的高度。

【答案】⑴2.3m

(2)0.6m

【详解】(1)由光的传播速度与介质折射率的关系得

c

n=—

v

由全反射临界角公式可得

AB

sinC=-

nOA

解得得泳镜到8点的距离

ABh2.3m

(2)设蹲下时眼睛到池岸的高度为九空气中光线与竖直方向夹角为4,则有

.cOO'

sin4,=

yj00,2+h2

令水中光线与竖直方向夹角为2，则有

AB-OO'3

sing=

AB-OO'^+OB~5

由折射定律有

sin4

n=-------

sin

解得蹲下时眼睛到池岸的高度

A=0.6m

14.在2024年巴黎奥运会中，中国跳水队取得了辉煌的成绩。如图所示，跳水比赛的1m跳板伸向水面，

右端点距水面高1m,/为右端点在水底正下方的投影，水深方=4m,若跳水馆只开了一盏黄色小灯S,该

灯距跳板右端水平距离x=4m,离水面高度〃=4m,现观察到跳板水下阴影右端点8到N的距离

(1)该黄色光在水中的折射率;

(2)若在水底4处放一物体，则站在跳板右端向下看，该物体看起来在水下多深处?

sinz4

【答案】(1)n=—

sinr3

⑵〃=3m

【详解】(1)如图所示，画出临界光路图

GS=』x2+（H-l）2=5m

SC_SJ

~GS~^D

解得

SD=—m

3

由勾股定理解得

DJ=­m

3

由几何关系解得

164

AE=——m-4m=—m;BE=AB-AE=3m

33

代入解得

..4.3

sinz=—,sinr=—

55

由折射定律可知

sinz4

n=———=—

sinr3

(2)如图所示

设A的视深为"，从/上方看，光的入射角及折射角均很小

sind。ianO,ZD'OC=ZBA'O=a,AAOD=ABAO=/3

由折射定律

sinatanah4

n=------b----=—=一

sin/?tanph'3

解得

h'=3m

15.景观湖水面之下安装的小灯泡发出的某种单色光，会在水面形成一个个漂亮的发光区域，位于九深处

的甲灯泡发红色光，位于另一深度的乙灯泡发黄色光，两灯泡发出的光在水面形成的面积相等，已知水对

红光的折射率为多,对黄光的折射率为“。

(1)求甲灯泡发光区域的面积；

⑵求乙灯泡的深度；

(3)若在一次雨后，发现甲灯泡发光面积是原来的两倍，求水面上升的高度。

【答案】⑴黑

V«1-1

⑶(亚-1)4

【详解】(1)设被光照亮的圆形区域的半径为入光路如图所示

M\OrN

根据几何关系可得

sinC=I/

全反射临界角满足

甲灯泡发光区域的面积

S1=孙2

联立解得

二曲

1

(2)同理可得乙灯泡发光区域的面积

邑=

nl-1

又

百=邑

解得乙灯泡的深度

%2=4

(3)若在一次雨后，发现甲灯泡发光面积是原来的两倍，则

2，=答

-1

解得

水面上升的高度

A/z=hi—hx=(A/2—1)九

16.图甲为某同学设计的测量透明液体折射率的装置图，正方体玻璃容器边长为20.00cm,薄刻度尺平行于

3c边放置在容器内底部，零刻度与棱边上的。点重合，截面图如图乙所示。容器中不加液体时，从P点发

出的激光恰好在。处形成光斑。保持入射角不变，向容器中注入10.00cm深的某种液体，激光在N点形成

光斑，N点对应的刻度为5.00cm。真空中光速为3.00xl()8m/s,取质=3.16,求:

(1)该液体的折射率和该液体中的光速(结果保留3位有效数字)；

(2)容器中注满该液体后(液面水平)，光斑到。点的距离。

【答案】(1)1.58,ISOxlO'm/s

(2)10cm

【详解】(1)设入射角为折射角为。，由几何关系得

V251

sin<9=sin45°=^-,sin=-y====

折射率为

sin。V10

n=-----=------»1.58

sina2

该液体中的光速

v=—=1.90xl08m/s

n

(2)容器中注满该液体后(液面水平)，由几何关系得光斑到。点的距离

s=20cm-20cmxtana=10cm

三.“三棱镜”模型

【模型如图】A

(1)光密三棱镜：光线两次折射均向底面偏折,偏折角为3，如图所示.

(2)光疏三棱镜：光线两次折射均向顶角偏折.

(3)全反射棱镜(等腰直角棱镜)，如图所示.BL-----------

①当光线从一直角边垂直射入时，在斜边发生全反射,从另一直角边垂直射出

②当光线垂直于斜边射入时,在两直角边发生全反射后又垂直于斜边射出，入射

甲乙

光线和出射光线互相平行.

(4)最小偏向角法测量三棱镜折射率原理

参见下图一束平行的单色光射向一棱镜，先后经棱镜表面两次折射，使得出射光线与入射光线之间有了一

个夹角称其为偏向角。偏向角S随入射角，而变，S是，的函数。在入射光和出射光处于光路对称的情

况下，即偏向角为最小，记为盘口

由图1.2.1可知S=(i—r)+(z"—/),其中r和/的意义见图，当z'=z"

时，由折射定律有r=/,得

%n=2(z-r)⑴

又因

r+r'=rlr=7C—G=JI—(—A)=A(2)

所以

r=Aj2(3)

由式(1.2.1)和(1.2.3)得

F+以)/2(4)

由折射定律

sin史叱皿

sinz

n=------2

.A

sinrsin—

2

只要测量出三棱镜顶角A和最小偏向角Jmin,就能够求得三棱镜的折射率。

17.如图所示，一束平行于直角三棱镜截面N2C的单色光从真空垂直2C边从尸点射入三棱镜，尸点到C

点的距离为1.6乙AB边长为3L,光线射入后恰好在/C边上发生全反射。已知NC=37。，光在真空中的传

播速度为c,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

（1）该三棱镜的折射率小

（2）光线从BC边传播到AB边所用的时间t（只考虑一次反射）。

5

【答案】⑴n=—

3

68£

⑵

【详解】（1）作出光路图如图所示，根据几何关系可知，光在NC面上的临界角C=37。，则

sinC=-

n

解得

15

n=

sinC3

（2）由几何关系得

PMPM

tan3