Question

如圖所示為一直角棱鏡的橫截面，∠BAC=90°，∠ABC=60°．一白細(xì)光束從O點沿垂直于BC面的方向射入棱鏡．棱鏡左右兩邊各有光屏M、N，已知紫光和紅光在該棱鏡中的臨界角分別是40°和42°，若不考慮原入射光在BC面上的反射光，則（　�。�

A．在光屏M上可出現(xiàn)上紅下紫的彩色光帶

B．在光屏N上可出現(xiàn)上紅下紫的彩色光帶

C．在光屏N上可出現(xiàn)上紫下紅的彩色光帶

D．有光線從BC面射出，且與BC面垂直

Answer 1

分析：平行細(xì)光束從O點沿垂直于BC面的方向射入棱鏡，方向不變，當(dāng)光線射向棱鏡直角邊界面AB時，根據(jù)折射率結(jié)合折射定律可確定臨界角，從而判定是否能發(fā)生光的全反射．再運用幾何知識確定出光線射到AC面上時的入射角，判斷能否發(fā)生全反射，分析光路的方向．

解答：解：ABC、當(dāng)入射光線垂直射入時，在BC面方向不變，射到AB面上時，由幾何知識知，入射角為60°，大于紅光和紫光的臨界角，所以光線發(fā)生全反射．根據(jù)反射定律和幾何知識可知，光線射線射到AC面上時，入射角等于30°，小于紅光和紫光的臨界角，兩種光都折射出AC面，同時有反射．由于紫光的折射率大，偏折程度大，而紅光的折射率小，偏折程度小，所以在光屏N上可出現(xiàn)上紅下紫的彩色光帶．故AC錯誤，B正確．
D、從AC面上反射的光線，反射角等于30°，根據(jù)幾何知識知，反射光線與BC面垂直，故D正確．
故選：BD．

點評：本題運用光的折射定律、反射定律及光的全反射條件．還利用光的幾何特性，來尋找角與角的關(guān)系，從而算出結(jié)果．