射点作出界面的垂线即为法线,然后根据光的反射定律和折射定律作出入射光线、反射光线和折射光线。求出折射角θ2后,根据n=求出n,当入射角变化时,这一比值保持不变,即玻璃的折射率并不改变,据n=求出v。
(1)由题意知入射角θ1=60°,反射角θ′=60°,折射角θ2=180°-60°-90°=30°,光路如图所示。
(2)n===
据n=,得
v== m/s=1.7×108 m/s
(3)据n=,得sin θ2=,
将sin θ1=sin 45°=及n=代入上式,可求得:
sin θ2=,所以θ2=arcsin。
(4)折射率不会变化,折射率由介质和入射光线的频率决定,跟入射角的大小无关。
答案:(1)见解析 (2) 1.7×108 m/s
(3)arcsin (4)不变
题后反思:本题考查反射定律、折射定律、折射率及光路图的作法,折射率是反映介质的光学特性的物理量,它是由介质的性质和入射光的频率决定的。同一介质对确定的单色光而言,对应的折射率一定,不同介质对同一单色光(频率一定)的折射率一般是不相同的。折射率是用比值定义的物理量n=(其中"θ1"表示光在空气中的入射角),在sin θ1一定的条件下,折射率较大的介质中,光线的折射角的正弦值sin θ2较小。可见,光的折射率是表示在折射现象中折射光线相对于入射光线偏折程度的物理量。