题目
17.一束光线斜射到两种介质的界面上,它与界面成 20°角,反射光线跟折射光线的夹角恰好是 90°,那么入射角、折射角分别是〔 〕A. 20°、70°B. 20°、20°C. 70°、20°D. 70°、70°
17.一束光线斜射到两种介质的界面上,它与界面成 20°角,反射光线跟折射光线的夹角恰好是 90°,那么入射角、折射角分别是〔 〕
A. 20°、70°
B. 20°、20°
C. 70°、20°
D. 70°、70°
题目解答
答案
C. 70°、20°
解析
考查要点:本题主要考查光的反射定律和折射定律的应用,重点在于理解入射角、反射角、折射角的定义及几何关系。
解题核心思路:
- 确定入射角:根据光线与界面的夹角,结合法线与界面垂直的关系,计算入射角。
- 应用反射定律:反射角等于入射角。
- 分析几何关系:利用反射光线与折射光线的夹角,结合反射角和折射角的几何位置,建立方程求解折射角。
破题关键点:
- 入射角的定义:入射光线与法线的夹角,而非与界面的夹角。
- 反射角与入射角相等。
- 反射光线与折射光线的夹角等于反射角与折射角之和(两者分别位于法线两侧)。
步骤1:计算入射角
光线与界面的夹角为$20^\circ$,法线与界面垂直,因此入射角为:
$\text{入射角} = 90^\circ - 20^\circ = 70^\circ$
步骤2:确定反射角
根据反射定律,反射角等于入射角:
$\text{反射角} = 70^\circ$
步骤3:分析折射角
反射光线与折射光线的夹角为$90^\circ$,两者分别位于法线两侧。因此:
$\text{反射角} + \text{折射角} = 90^\circ$
代入反射角:
$70^\circ + \text{折射角} = 90^\circ \implies \text{折射角} = 20^\circ$