Question

【題目】某同學在研究光的折射規律時，做了如下實驗：研究光從空氣進入玻璃。選用如圖的圓盤形量角器作光屏，半圓形玻璃磚及激光器等器材．

（1）將半圓形玻璃磚放在標有角度的圓盤上，使二者的圓心重合；如圖甲，將一束激光從A射向圓心O，激光在O處發生折射，射向B；此時的入射角i大小為_________度，折射角r大小為________度．逐漸增大入射角，把相應的入射角i和折射角r記錄在表一中，然后他們使光從空氣斜射入水中，重復上述實驗，并將數據記錄在表二中．

（2）分析比較實驗序號1與2與3或4與5與6與數據中的入射角i與折射角r變化關系及相關條件，可得出的初步結論是：______________________________。

（3）分析比較實驗序號1與4（或2與5、3與6）數據中的入射角i與折射角r的關系及相關條件，可得出的初步結論是：______________________________。

（4）該同學知道了上述規律后，他想知道：光在其他透明介質的分界面折射時有什么規律呢？即什么條件下折射角小于入射角，什么條件下折射角大于入射角？他做了如下實驗：讓一激光手電筒射出的光束從水斜射入玻璃，再從玻璃依次斜射入冰、空氣中，其光路如圖所示．然后老師又告訴他光在一些透明介質中的傳播速度，如下表．

針對該提出的問題，請你仔細觀察如圖中的光路，對照上表中的數據進行分析，能得出結論是______

②根據你得出的結論，光從玻璃中斜射入酒精中，折射角________入射角（填“大于”、“小于”或等于）。

Answer 1

【答案】 45（42~47） 30 光從空氣斜射入水或玻璃中，(折射角小于入射角)，折射角隨入射角增大而增大 光從空氣斜射入水、玻璃中，當入射角一定時，在玻璃中的折射角總是小于水中的折射角（玻璃對光的折射本領比水強） 光從傳播速度大的介質斜射入傳播速度小的介質中時，折射角小于入射角 大于。

【解析】解答：(1)入射角為OA與OO法線的夾角;從圖中可以看出,該角為45,故入射角等于45;折射角為BO與OO法線的夾角,從圖中可以看出,該角為30,故折射角的大小為30；(2)分析實驗序號1與2與3或4與5與6實驗數據可得：光從空氣斜射入水、玻璃中時，折射角總是小于水中的折射角，當入射角變大時，折射角也隨之變大；(3) 分析比較實驗序號1與4（或2與5、3與6）數據可知，光從空氣斜射入水、玻璃中，當入射角一定時，在玻璃中的折射角總是小于水中的折射角；(4)①由圖知，當光從水斜射入玻璃時，折射光線靠近法線，折射角小于入射角，從表格中可以看出光在玻璃中的傳播速度小于在水中的傳播速度。當光從玻璃斜射入冰時，折射光線遠離法線，折射角大于入射角，從表格中數據可以看出，光在冰中的傳播速度大于玻璃中的傳播速度。當光從冰斜射入空氣時，折射光線遠離法線，從表格中數據可以看出，光在空氣中的傳播速度大于冰中的傳播速度。可得結論：光從傳播速度大的介質斜射入傳播速度小的介質時，折射角小于入射角；光從傳播速度小的介質斜射入傳播速度大的介質時，折射角大于入射角。②由表格中數據可以看出，光在酒精中的傳播速度大于在玻璃中的傳播速度，所以光從玻璃斜射入酒精中時，折射角大于入射角。