Question

在研究光的折射时，小王知道了光从空气中斜射入水（或玻璃）中和光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射角

在研究光的折射时，小王知道了光从空气中斜射入水（或玻璃）中和光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射角和入射角的关系．小王想：光在其他透明介质的分界面上发生折射时，又有什么规律呢？即什么条件下折射角小于入射角，什么条件下折射角大于入射角？为了研究这个问题，他在老师的指导下做了如下实验：让激光手电筒射出的一束光从水斜射入玻璃，再从玻璃依次斜射入冰、空气中，其光路如图甲所示．然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度，见表格．（1）光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射角______入射角（选填“＞”、“＜”或“=”）．（2）针对小王提出的问题，请你仔细观察图中的光路，并对照表格中的数据进行分析，你能得出什么结论？______．（3）根据你得出的结论，请在图乙中画出光由玻璃斜射入酒精时，折射光线的大致位置．物质其中光速（m/s）水2.25×108玻璃2.0×108冰2.30×108空气3.0×108酒精2.2×108

Answer 1

（1）由图甲并根据光路的可逆性可知，光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射角小于入射角；
（2）由图知，当光从水斜射入玻璃时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角，从表格中可以看出光在玻璃中的传播速度小于在水中的传播速度．
当光从玻璃斜射入冰时，折射光线远离法线，折射角大于入射角，从表格中数据可以看出，光在冰中的传播速度大于玻璃中的传播速度．
当光从冰斜射入空气时，折射光线远离法线，从表格中数据可以看出，光在空气中的传播速度大于冰中的传播速度．
可得光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质时，折射角小于入射角；光从传播速度小的介质斜射入传播速度大的介质时，折射角大于入射角．
（3）由表格中数据可以看出，光在酒精中的传播速度大于在玻璃中的传播速度，所以光从玻璃斜射入酒精中时，折射角大于入射角，如图所示：
．
故答案为：（1）＜；（2）光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角；光从传播速度小的介质斜射入传播速度大的介质中时，折射角大于入射角；（3）见上图．