Question

【題目】如圖所示，一個玻璃三棱鏡的橫截面為等腰直角三角形ABC。 一束光平行于BC邊從D點射入三棱鏡，經AB面折射后，又在BC面發生反射，然后恰好從P點折射后射出。請畫出這個傳播過程的光路圖。

（______）

Answer 1

【答案】 或

【解析】

（1）經D點折射的光線射到BC面上時發生反射，且反射光線恰好過P點，因為反射光線的延長線一定過像點，可以先作D點關于BC的對稱點D'，即D在BC中的像點，連接D'與P的連線，與BC交于O點，OP即為反射到P的反射光線，連接DO為經AB面的折射光線；過P點作法線，根據光從玻璃進入空氣時，折射角大于入射角，在法線右側的空氣中作出射出的折射光線，如圖，圖中∠DOB=∠BOD'=∠POC，∠B=∠C，所以∠BDO=∠OPC，即光線DO與AB的夾角與OP與AC夾角相等，而開始的入射光線與BC平行，由光的可逆性可知最后經三棱鏡折射出的光線也于BC平行。

（2）經D點折射的光線射到BC面上時發生反射，且反射光線恰好過P點，先作P點關于BC的對稱點P'，即P'S 在BC中的像點，連接D與P'的連線，與BC交于O點，OP即為反射到P的反射光線，連接DO為經AB面的折射光線；過P點作法線，根據光從玻璃進入空氣時，折射角大于入射角，在法線右側的空氣中作出射出的折射光線，如圖，圖中∠POC=∠COP'=∠DOB，∠B=∠C，所以∠BDO=∠OPC，即光線DO與AB的夾角與OP與AC夾角相等，而開始的入射光線與BC平行，由光的可逆性可知最后經三棱鏡折射出的光線也于BC平行。