Question

17．如圖所示是一個透明玻璃球，折射率n=$\sqrt{3}$．今有一束如圖所示光線沿水平方向從空氣射向玻璃球，O點為玻璃球心．
①試做出光線進入玻璃球后第二次折射入空氣的光路圖；
②計算光線進入玻璃球后第二次折射入空氣的入射角．

Answer 1

分析 畫出光路圖，由折射定律得到入射角與折射角的關系，由幾何關系也得到入射角與折射角的關系，即可求出入射角與折射角，再根據幾何知識，即可求解．

解答 解：①根據光的折射定律，作出光路圖，如圖所示；
入射角i=60°
②已知入射角i=60°，根據折射定律得：$n=\frac{sini}{sinr}$，可得：sinr=0.5，
折射角r=30°，根據幾何關系可知2r=60°
光線通過B點反射后，再由幾何關系和折射角可知：從B點射出的光線折射角為60°，
根據幾何知識可知出射光線與入射光線平行．
答：①光線進入玻璃球后第二次折射入空氣的光路圖如上圖所示；
②光線進入玻璃球后第二次折射入空氣的入射角30°．

點評 對于幾何光學問題，首先要正確作出光路圖，其次要充分運用幾何知識分析入射角與折射角的關系，并掌握折射定律與光的全反射條件．