例3 光從玻璃射入空氣里時傳播方向如圖13-l所示,請在圖中標出入射角和折射角。
【錯解】
如圖 13-2所示,α為入射角,β為折射角。
【錯解原因】
錯解原因一是受思維定勢的影響,不加分析地認定玻璃與空氣總是上下接觸的;二是對光的折射及其規(guī)律未吃透,將題設(shè)文字條件與圖形條件結(jié)合起來的分析能力差。根據(jù)光的折射規(guī)律,光從水或玻璃等透明物質(zhì)射入空氣里時,折射角大于入射角,題設(shè)文字條件是“從玻璃射入空氣”,因此折射角大于入射角,再結(jié)合題設(shè)所給圖形,可知CD為界面,AB為法線。
【分析解答】
如圖 13-3所示, α′為入射角, β′折射角(CD左面為玻璃,右面為空氣)。
【評析】
解光的折射現(xiàn)象的題目,首先應(yīng)對光線是從光疏媒質(zhì)進入光密媒質(zhì)呢?還是光線是從光密媒質(zhì)進入光疏媒質(zhì)作出判斷。為了保證你每次做題時,能夠不忘判斷,建議同學(xué)們做光的折射題時,先畫出光路圖,標出入射光線和出射光線的方向,在界面處標出哪一個是光密媒質(zhì),哪一個是光疏媒質(zhì)。然后再解題。
例4 如圖13-4所示,放在空氣中折射率為n的平行玻璃磚,表面M和N平行,P,Q兩個面相互平行且與M,N垂直。一束光射到表面M上(光束不與M平行),則:
A.如果入射角大于臨界角,光在表面M發(fā)生全反射。
B.無論入射角多大,光在表面M都不會發(fā)生全反射。
C.光可能在表面N發(fā)生全反射。
D.由于M與N平行,光只要通過M就不可能在表面N發(fā)生全反射。
【錯解】
光束從空氣中射到玻璃磚表面M上,是由光疏媒質(zhì)到光密媒質(zhì),不可能發(fā)生全反射,而從表面N射出空氣,是由光密媒質(zhì)到光疏媒質(zhì),光可能發(fā)生全反射,故選B,C。
【錯解原因】
機械地記住光從光密媒質(zhì)到光疏媒質(zhì),可能發(fā)生全反射,而不具體分析光通過表面M后射到N表面光線的入射角的大小是否大于臨界角,而錯選C。
【分析解答】
如圖13-5所示,光射到表面M的入射角為i(i≠90°)折射角為r,
面N,因M∥N,故其入射角i′=r 若光通過M先射到MN面再射到P面(如圖13-6),同樣可以證明經(jīng)P面發(fā)生反射,反射光線射至N面時,由幾何關(guān)系可以證明入射角i′=r,根據(jù)折射定律折射角r′=i,同樣不可能發(fā)生全反射。故應(yīng)選B,D。 【評析】 同一個初始條件可能有若干個不同結(jié)果。這是對考生思維能力的考查。本題中,當光線射到M上,發(fā)生折射。以A為分界點,入射點在AC之間,光線先要到達P界面,所以一定先要討論光線在P界面上的行為。光線在P界面一定會發(fā)生反射現(xiàn)象,是否發(fā)生折射要看入射角是否大于臨界角。由于此問題與本題無關(guān)所以可以不討論它。如果試題提出光線在P界面的行為時,就要認真討論。結(jié)論是:入射到M面光線的入
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