Question

如圖所示，一束光線由某介質(zhì)射入空氣中時(shí)發(fā)生了反射和折射現(xiàn)象．已∠1=∠2≠∠3，試指出圖中的界面和法線并在圖中標(biāo)出入射光線、反射光線和折射光線的傳播方向．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)光的反射定律的內(nèi)容，∠1=∠2≠∠3，那么∠1，∠2就是入射角或反射角，MM′是界面，NN′是法線，光由某介質(zhì)射入空氣中時(shí)，折射光線應(yīng)遠(yuǎn)離法線偏折，那么∠3，就是折射角，則AO就是入射光線，OB就是反射光線，OA就是折射光線．
解答：解：仔細(xì)分析題圖，先分析哪是界面，AO、BO、CO不可能是界面（為什么？自己分析一下）只有MM′和NN′是界面．
假設(shè)界面是NN′，那么MM′就是法線，利用光的反射定律，入射光線、反射光線必在同一種介質(zhì)內(nèi)，并且折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)，CO應(yīng)是入射光線，BO是反射光線，OA是折射光線，
因?yàn)椤?≠∠3，所以反射角（∠BOM）和入射角（∠COM）不相等，不符合光的反射定律．假設(shè)不成立．因此只有MM′是界面，NN′是法線．
在三條光線中，有OA、OB兩條線在同一介質(zhì)中，所以入射光線只可能是OA、OB中的某一條．假設(shè)OB是入射光線．那么OA是反射光線，OC則是折射光線，這樣折射光線OC和入射光線OB在法線同一側(cè)了．不符合折射規(guī)律，假設(shè)不成立．只有OA是入射光線，那么OB是反射光線，OC是折射光線，光由某介質(zhì)射入空氣中時(shí)，折射光線應(yīng)遠(yuǎn)離法線偏折，與圖示情況相符，∠1=∠2．
所以MM′是界面，NN′是法線，三條光線如圖所示．

點(diǎn)評(píng)：（1）解答該類問題時(shí)，要注意將反射定律和折射規(guī)律綜合運(yùn)用．
（2）分析該題要用假設(shè)法．在分析時(shí)先假定，然后由假設(shè)出發(fā)，根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)和已知條件來進(jìn)行分析、推理，得出肯定或否定．
假設(shè)法是分析物理問題的常用方法，要領(lǐng)會(huì)掌握這種方法．
（3）在題目解答后，要學(xué)會(huì)對(duì)解題結(jié)果進(jìn)行分析．如本題確定MM′是界面，NN′是法線，OA是入射光線，OB是反射光線，OA和OB分居法線兩則，入射角∠1等于反射角∠2，符合反射定律；
OC是折射光線．OA和OC分別處于介質(zhì)和空氣中，且在法線兩側(cè)，∠3＞∠1，題意指出光從某介質(zhì)射入空氣中，也符合折射規(guī)律．