如图所示,在折射率大于玻璃折射率的透明液体中,水平放置着一个长方体玻璃砖.在竖直平面内有两束光线,相互平行、相距为d,斜射到长方体的上表面上,折射后直接射到下表面,然后射出.已知图中a为红光、b为紫光,则( )A. 两出射光线仍平行,距离大于dB. 两出射光线仍平行,距离等于dC. 两出射光线仍平行,距离小于dD. 两出射光线将不再平行
问题描述:
如图所示,在折射率大于玻璃折射率的透明液体中,水平放置着一个长方体玻璃砖.在竖直平面内有两束光线,相互平行、相距为d,斜射到长方体的上表面上,折射后直接射到下表面,然后射出.已知图中a为红光、b为紫光,则( )
A. 两出射光线仍平行,距离大于d
B. 两出射光线仍平行,距离等于d
C. 两出射光线仍平行,距离小于d
D. 两出射光线将不再平行
答
光线通过平行玻璃砖时,要发生两次折射,由几何知识得知:玻璃砖上表面的折射角等于下表面的入射角,根据光路的可逆性可知,下表面的折射角一定上表面的入射角,出射光线必定和入射光线平行,所以两条光线出射后仍与入射光线平行,则两条出射光线也平行,
但由于紫光的折射率大于红光的折射率,紫光偏折程度比红光明显,所以两束光线之间的距离将小于d.故C正确,ABD错误.
故选C
答案解析:光线通过平行玻璃砖时,要发生两次折射.当光线从空气中折射进入玻璃中时,折射光线将向靠近法线的方向偏折,即折射角小于入射角.折射光线在玻璃中沿直线传播,入射到玻璃砖的下表面时,又将发生折射而进入空气中,折射光线将向远离法线的方向偏折,即折射角大于入射角. 由光路的可逆性可知,出射光线的折射角等于最开始入射光线的入射角,所以最后折射入空气中的折射光线与原来的入射光线平行.红光的折射率小于紫光的折射率,通过平行玻璃砖后红光的侧向位移小于紫光的侧向位移,即可判断d的变化.
考试点:光的折射定律.
知识点:本题根据折射定律和光路的可逆性理解平行玻璃砖的光学特性.要知道:当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角.