题目
一束太阳光,以某一入射角射到平面玻璃上,这时反射光为线偏振光,折射光的折射角为32°,太阳光的入射角为[]。A. 32°B. 58°C. 90°D. 0°
一束太阳光,以某一入射角射到平面玻璃上,这时反射光为线偏振光,折射光的折射角为32°,太阳光的入射角为[]。
A. 32°
B. 58°
C. 90°
D. 0°
题目解答
答案
B. 58°
解析
步骤 1:理解布儒斯特定律
布儒斯特定律指出,当光从一种介质射向另一种介质时,如果入射角满足特定条件,反射光将完全偏振。这个特定的入射角被称为布儒斯特角,用θ_B表示。布儒斯特角与两种介质的折射率有关,满足tan(θ_B) = n_2 / n_1,其中n_1和n_2分别是入射介质和折射介质的折射率。
步骤 2:应用布儒斯特定律
题目中提到反射光为线偏振光,这意味着入射角就是布儒斯特角。题目还给出了折射光的折射角为32°。根据斯涅尔定律,n_1 * sin(θ_1) = n_2 * sin(θ_2),其中θ_1是入射角,θ_2是折射角。由于θ_1是布儒斯特角,我们有tan(θ_1) = n_2 / n_1。对于空气和玻璃,n_1 ≈ 1,n_2 ≈ 1.5(玻璃的折射率)。因此,tan(θ_1) ≈ 1.5。但是,我们不需要直接计算θ_1,因为题目已经给出了θ_2 = 32°,我们只需要找到θ_1。
步骤 3:计算入射角
由于θ_1是布儒斯特角,反射光和折射光的传播方向垂直,即θ_1 + θ_2 = 90°。因此,θ_1 = 90° - θ_2 = 90° - 32° = 58°。
布儒斯特定律指出,当光从一种介质射向另一种介质时,如果入射角满足特定条件,反射光将完全偏振。这个特定的入射角被称为布儒斯特角,用θ_B表示。布儒斯特角与两种介质的折射率有关,满足tan(θ_B) = n_2 / n_1,其中n_1和n_2分别是入射介质和折射介质的折射率。
步骤 2:应用布儒斯特定律
题目中提到反射光为线偏振光,这意味着入射角就是布儒斯特角。题目还给出了折射光的折射角为32°。根据斯涅尔定律,n_1 * sin(θ_1) = n_2 * sin(θ_2),其中θ_1是入射角,θ_2是折射角。由于θ_1是布儒斯特角,我们有tan(θ_1) = n_2 / n_1。对于空气和玻璃,n_1 ≈ 1,n_2 ≈ 1.5(玻璃的折射率)。因此,tan(θ_1) ≈ 1.5。但是,我们不需要直接计算θ_1,因为题目已经给出了θ_2 = 32°,我们只需要找到θ_1。
步骤 3:计算入射角
由于θ_1是布儒斯特角,反射光和折射光的传播方向垂直,即θ_1 + θ_2 = 90°。因此,θ_1 = 90° - θ_2 = 90° - 32° = 58°。