Question

3．如圖所示，一束單色紅激光斜射到一長(zhǎng)方體玻璃磚表面：
（1）作圖畫(huà)出光線在玻璃磚內(nèi)和出射的光路；
（2）試用光路可逆原理證明：出射光平行于入射光．

Answer 1

分析 光線通過(guò)玻璃磚在兩個(gè)表面發(fā)生兩次折射：第一次從空氣斜射進(jìn)入玻璃磚，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角；第二次從玻璃磚斜射進(jìn)入空氣，折射光線遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角．

解答 解：（1）第一次折射：先過(guò)入射點(diǎn)O垂直玻璃磚上表面作出法線，再在玻璃磚內(nèi)部法線的另一側(cè)作出折射光線，注意折射角小于入射角；
第二次折射：先過(guò)O′點(diǎn)垂直玻璃磚下表面作出法線，再在玻璃磚的下側(cè)空氣中作出折射光線，注意折射角大于入射角，如圖所示：

（2）當(dāng)光線從空氣中先折射入玻璃中時(shí)，折射光線將向靠近法線的方向偏折，即折射角小于入射角．折射光線在玻璃中沿直線傳播，入射到玻璃與空氣的界面時(shí)，又將發(fā)生折射而進(jìn)入空氣中，由光路的可逆性可知，這時(shí)的折射角將等于最開(kāi)始的入射角，所以最后折射入空氣中的折射光線與原來(lái)的入射光線平行．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了光的折射規(guī)律．折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，且當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角，當(dāng)光從玻璃中斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角．