Question

如圖所示，a、b、c是三塊折射率不同的透明介質(zhì)平板玻璃，其中a和c平行放置，且有n_a＜n_b＜n_c，一束單色光線(xiàn)由空氣中以入射角i射到介質(zhì)a中，當(dāng)光線(xiàn)由介質(zhì)c射到空氣中時(shí)，折射角為r，則有（　　）

A．i＞r

B．i=r

C．i＜r

D．無(wú)法確定

Answer 1

分析：光線(xiàn)通過(guò)玻璃磚再進(jìn)入空氣發(fā)生兩次折射：第一次是從空氣斜射進(jìn)入玻璃磚，折射光線(xiàn)應(yīng)該靠近法線(xiàn)偏折，折射角小于入射角；第二次是從玻璃磚斜射進(jìn)入空氣，折射光線(xiàn)應(yīng)該遠(yuǎn)離法線(xiàn)偏折，折射角大于入射角．由于玻璃磚上下表面垂直，第二次折射的入射角等于第一次折射的折射角，所以第二次折射的折射角等于第一次折射的入射角，最后的出射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)BO相比，只是作了平移，即出射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)平行．三次進(jìn)入玻璃磚折射后光線(xiàn)仍和第一次的入射光線(xiàn)平行，即可求解．

解答：解：第一次折射：先過(guò)入射點(diǎn)O垂直玻璃磚上表面作出法線(xiàn)，再在玻璃磚內(nèi)部法線(xiàn)的另一側(cè)作出折射光線(xiàn)，注意折射角小于入射角，如圖所示：
第二次折射：先過(guò)O′點(diǎn)垂直玻璃磚下表面作出法線(xiàn)，再在玻璃磚的下側(cè)空氣中作出折射光線(xiàn)，注意折射角大于入射角，折射光線(xiàn)與玻璃磚上表面的入射光線(xiàn)BO平行，如圖所示：
所以可以證明三次進(jìn)入玻璃磚折射后光線(xiàn)仍和第一次的入射光線(xiàn)平行，所以i=r
故選B

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查光的折射定律：折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)在同一平面內(nèi)，折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè)，光由空氣斜射進(jìn)入水中或其它透明介質(zhì)中時(shí)，折射光線(xiàn)向法線(xiàn)偏折，折射角小于入射角；光由水或其它透明介質(zhì)斜射進(jìn)入空氣中時(shí)，折射光線(xiàn)遠(yuǎn)離法線(xiàn)偏折，折射角大于入射角．
本題還要注意玻璃磚上下表面平行，玻璃磚兩側(cè)的光線(xiàn)就是平行，與折射率無(wú)關(guān)．