Question

如图所示，a、b、c是三块折射率不同的透明介质平板玻璃，其中a和c平行放置，且有n_a＜n_b＜n_c，一束单色光线由空气中以入射角i射到介质a中，当光线由介质c射到空气中时，折射角为r，则有（　　）

A．i＞r

B．i=r

C．i＜r

D．无法确定

Answer 1

分析：光线通过玻璃砖再进入空气发生两次折射：第一次是从空气斜射进入玻璃砖，折射光线应该靠近法线偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃砖斜射进入空气，折射光线应该远离法线偏折，折射角大于入射角．由于玻璃砖上下表面垂直，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，最后的出射光线与入射光线BO相比，只是作了平移，即出射光线与入射光线平行．三次进入玻璃砖折射后光线仍和第一次的入射光线平行，即可求解．

解答：解：第一次折射：先过入射点O垂直玻璃砖上表面作出法线，再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示：
第二次折射：先过O′点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，注意折射角大于入射角，折射光线与玻璃砖上表面的入射光线BO平行，如图所示：
所以可以证明三次进入玻璃砖折射后光线仍和第一次的入射光线平行，所以i=r
故选B

点评：本题主要考查光的折射定律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；光由水或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角．
本题还要注意玻璃砖上下表面平行，玻璃砖两侧的光线就是平行，与折射率无关．