Question

光线以60°的入射角从空气射入玻璃中,折射光线与反射光线恰好垂直.（真空中的光速c=3.0×10⁸ m/s)

（1)画出折射光路图;

（2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度;

（3)当入射角变为45°时,折射角等于多大;

（4)当入射角增大或减小时,玻璃的折射率是否变化?说明理由.

 

Answer 1

【答案】

光路图见解析；v=1.7×10⁸ m/s；arcsin；折射率不会变化,折射率由介质和入射光的频率决定,而跟入射角的大小无关

【解析】

试题分析：先画出玻璃与空气的界面.再过入射点作出界面的垂线即为法线,然后根据光的反射定律和折射定律作出入射光线、反射光线和折射光线；求出折射角r后，据n=求出n，当入射角变化时，这一比值保持不变即玻璃的折射率并不改变，据n=求出v.

（1)由题意知入射角i=60°,反射角β=60°,折射角r=180°-60°-90°=30°,折射光路如图所示.

（2)n=,

据n=得v=m/s,

v=1.7×10⁸ m/s.

（3)据n=得sinr=,

代sini=sin45°=及n=入上式,可求得：

sinr=,∴r=arcsin.

（4)折射率不会变化,折射率由介质和入射光的频率决定,而跟入射角的大小无关

考点：反射定律  折射定律  画光路图的

点评：根据反射定律和折射定律可以画出较为标准的光路图，根据几何关系求解相关物理量，这是几何光学的主要知识点，也是重点内容，应该熟练掌握。