Question

如圖所示，a、b、c是三塊折射率不同的透明介質平板玻璃，其中a和c平行放置，且有n_a＜n_b＜n_c，一束單色光線由空氣中以入射角i射到介質a中，當光線由介質c射到空氣中時，折射角為r，則有（ ）

A．i＞r
B．i=r
C．i＜r
D．無法確定

Answer 1

【答案】分析：光線通過玻璃磚再進入空氣發生兩次折射：第一次是從空氣斜射進入玻璃磚，折射光線應該靠近法線偏折，折射角小于入射角；第二次是從玻璃磚斜射進入空氣，折射光線應該遠離法線偏折，折射角大于入射角．由于玻璃磚上下表面垂直，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，最后的出射光線與入射光線BO相比，只是作了平移，即出射光線與入射光線平行．三次進入玻璃磚折射后光線仍和第一次的入射光線平行，即可求解．
解答：解：第一次折射：先過入射點O垂直玻璃磚上表面作出法線，再在玻璃磚內部法線的另一側作出折射光線，注意折射角小于入射角，如圖所示：
第二次折射：先過O′點垂直玻璃磚下表面作出法線，再在玻璃磚的下側空氣中作出折射光線，注意折射角大于入射角，折射光線與玻璃磚上表面的入射光線BO平行，如圖所示：
所以可以證明三次進入玻璃磚折射后光線仍和第一次的入射光線平行，所以i=r
故選B
點評：本題主要考查光的折射定律：折射光線、入射光線和法線在同一平面內，折射光線、入射光線分居法線兩側，光由空氣斜射進入水中或其它透明介質中時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角；光由水或其它透明介質斜射進入空氣中時，折射光線遠離法線偏折，折射角大于入射角．
本題還要注意玻璃磚上下表面平行，玻璃磚兩側的光線就是平行，與折射率無關．