Question

（8分）單色細光束射到折射率n＝的透明球的表面，光束在過球心的平面內，入射角i＝45⁰，經折射進入球內又經球內表面反射一次，再經球面折射出的光線如圖所示（圖上已畫出入射光線和出射光線）

（1）在圖中大致畫出光線在球內的路徑和方向.
（2）求入射光與出射光之間的夾角α.
（3）如果入射的是一束白光，透明球的色散情況與玻璃相仿.問哪種顏色光的α角最大？哪種顏色光的α角最小？

Answer 1

（1）

（2）30°（3）紅光α最大，紫光α最小

試題分析：（2）由折射定律得：，則γ＝30⁰ 

由幾何關系及對稱性有：
則 ：
（3）紅光α最大，紫光α最小.
點評：本題最大的一個亮點就是光路圖的畫法很重要，在畫圖過程中必要的法線也要畫上，可巧妙利用對稱性進行判斷，學生的幾何證明和推理能力也考查到了