Question

11．兩束紅光AO，CD平行入射半圓形玻璃磚，如圖1所示，點O為圓心，已知AO光線偏折后沿直線OB射出玻璃磚，
（1）請畫出紅光CD經過半圓形玻璃磚射出的全部折射光線（保留作圖痕跡）．
（2）已知紫光的偏折程度大于紅光，請畫出紫光沿AO方向經過半圓形玻璃磚射出的全部折射光線（保留作圖痕跡）．
（3）如果用紅光光源AB作為物體，經凸透鏡在光屏上成等大的像（如圖2），如果把光源AB換成紫光，AB和凸透鏡均不動，要接收到清晰的像，光屏應靠近凸透鏡（“靠近凸透鏡”、“遠離凸透鏡”，或“不動”）．

Answer 1

分析 （1）由光的折射規律可知，折射光線、入射光線、法線在同一平面內，折射光線和入射光線分居法線的兩側，且當光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角，當光從玻璃射入空氣中時，折射角大于入射角；當光垂直從玻璃射入空氣中時，方向不變．
（2）根據紫光的偏折程度大于紅光作出紫光沿AO方向經過半圓形玻璃磚射出的全部折射光線；
（3）紫光的偏折程度大于紅光，更容易成像判斷出光屏的移動方向．

解答 解：
（1）紅光CD從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角，由于CD平行于AO，故CD的折射光線平行于AO的折射光線OB；當光從玻璃斜射入空氣中時，折射角又大于入射角，注意先畫出分界面和法線，再畫出折射光線；如下圖所示；
（2）已知紫光的偏折程度大于紅光，更容易發生折射，在紅光的折射光線OB的下方，且當光從玻璃垂直射入空氣中時，傳播方向不變，如下圖中的OB′，

（3）用紅光光源AB作為物體，經凸透鏡在光屏上成等大的像；如果把光源AB換成紫光，AB和凸透鏡均不動，因為紫光更容易偏折，更早會聚，像離凸透鏡近一些，故應將光屏靠近凸透鏡，才能接收到清晰的像．
故答案為：（1）（2）見上圖；（3）靠近凸透鏡．

點評 本題考查了光的折射規律、紫光和紅光的特點是一道難題．