题目内容

如图为玻璃三棱镜,试根据折射规律作出光线OO′的入射光线和出射光线.

解:因当从空气中斜射入玻璃时,折射角小于入射角,此时OO′为折射光线,从而画出入射光线,
而OO′垂直射入界面,所以不会发生折射,会按原方向射出.如图所示MO为入射光线,O′N为出射光线.

分析:光从空气中斜射入其他介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,当光从其他介质垂直射入空气中时,不会发生折射,按原方向射出.
点评:本题主要考查的是光的折射光路.
练习册系列答案
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为了探究光的反射和折射规律,小名设计并且进行了如图所示的实验:把一束激光从某种玻璃中射向空气,保持入射角不动,改变入射角(每次增加5°),观察反射光线和折射光线的方向变化,并且记录入射角α、反射角β、折射角γ.实验过程中小名发现了一个奇特的现象:当他把入射角增大到45°时发现折射光线突然消失了,把入射角减小为40°时折射光线又出现了.
他以为是实验仪器发生了什么问题,经检查,仪器一切正常.又试了几次,结果还是一样,但又有了新发现:当折射光线消失后反射光线的亮度比有折射光线是时明显增强了.这是怎么一回事呢?小名请教了物理教师.老师告诉他:光从玻璃,水等介质射向空气并且当入射角大于某一个值时确实会发生这种现象,发生这种现象时的入射角叫做临界角λ.听了老师的话,小名产生了浓厚的兴趣,他还想知道:这种玻璃的临界角是多少呢?玻璃和水的临界角相等吗?于是他重新进行了实验(从40°开始,入射角每次增加0.2°).下面是小名的实验数据.
表1光从玻璃射向空气时入射角与反射角、折射角的关系

表2光从水射向空气时入射角与反射角、折射角的关系

仔细考查小名的探究过程和实验数据,回答下列问题:
(1)请你针对“光从玻璃、水等介质射向空气并且当入射角增大到某一个值时折射光线突然消失”这样一个物理现象,给它一个合适的名称.
(2)玻璃和水的临界角分别是多少?
(3)为什么折射光线消失后反射光线的亮度会增加?
(4)如图是一块玻璃三棱镜,一束光垂直于上述玻璃做的三棱镜一个直角面射向三棱镜,画出这束入射光线的光路图.这种情况下的三棱镜相当于什么光学器件?

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