A.如果入射角大于临界角,光在表面M发生全反射。
B.无论入射角多大,光在表面M都不会发生全反射。
C.光可能在表面N发生全反射。
D.由于M与N平行,光只要通过M就不可能在表面N发生全反射。
【错解】
光束从空气中射到玻璃砖表面M上,是由光疏媒质到光密媒质,不可能发生全反射,而从表面N射出空气,是由光密媒质到光疏媒质,光可能发生全反射,故选B,C。
【错解原因】
机械地记住光从光密媒质到光疏媒质,可能发生全反射,而不具体分析光通过表面M后射到N表面光线的入射角的大小是否大于临界角,而错选C。
【评析】
解光的折射现象的题目,首先应对光线是从光疏媒质进入光密媒质呢?还是光线是从光密媒质进入光疏媒质作出判断。为了保证你每次做题时,能够不忘判断,建议同学们做光的折射题时,先画出光路图,标出入射光线和出射光线的方向,在界面处标出哪一个是光密媒质,哪一个是光疏媒质。然后再解题。
例4 如图13-4所示,放在空气中折射率为n的平行玻璃砖,表面M和N平行,P,Q两个面相互平行且与M,N垂直。一束光射到表面M上(光束不与M平行),则:
【错解】
如图 13-2所示,α为入射角,β为折射角。
【错解原因】
错解原因一是受思维定势的影响,不加分析地认定玻璃与空气总是上下接触的;二是对光的折射及其规律未吃透,将题设文字条件与图形条件结合起来的分析能力差。根据光的折射规律,光从水或玻璃等透明物质射入空气里时,折射角大于入射角,题设文字条件是“从玻璃射入空气”,因此折射角大于入射角,再结合题设所给图形,可知CD为界面,AB为法线。
【分析解答】
如图 13-3所示, α′为入射角, β′折射角(CD左面为玻璃,右面为空气)。
sinr=n?sini=1.53×sin30°=0.765
r= 49°54′
【评析】
解光的折射现象的题目时,首先应做出判断:光线是从光疏媒质进入光密媒质,还是光线是从光密媒质进入光疏媒质。如是前者则i>r,如是后者则i<r。其次,如果是从光密媒质进入光疏媒质中,还有可能发生全反射现象,应再判断入射角是否大于临界角,明确有无折射现象。
例3 光从玻璃射入空气里时传播方向如图13-l所示,请在图中标出入射角和折射角。
由已知条件知,当i=50°时,i>A,所以光线将发生全反射,不能进入空气中。当i=30°时,i<A,光进入空气中发生折射现象。
r=19°4′
【错解原因】
此解法中没有先分析判断光线是从光疏媒质进入光密媒质,还是从光密媒质进入光疏媒质,会不会发生全反射。而是死套公式,引起错误。
【分析解答】
光线由玻璃里射入空气中,是由光密媒质射入光疏媒质,其临界角为
r=30°3′
例2 一束白光从玻璃里射入稀薄空气中,已知玻璃的折射率为1.53,求入射角为下列两种情况时,光线的折射角各为多少?
(1)入射角为
(2)入射角为30°
【错解】
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