光的折射法线在光从光疏介质射向光密介质时,入射角大于折射角,由折射定律可知,入射角和折射角的大小随介质有关。
法线是过入射点垂直于界面的直线,入射角和折射角分别垂直于法线。因此,在光的折射现象中,法线与折射光线、入射光线在同一直线上。
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问题:一束光线从空气垂直入射到玻璃表面上,入射点为O,请画出光路图并列出光的折射方程式。
解答:
1. 首先画出光路图,假设入射光线为AO,垂直入射到玻璃表面上,出射点为B。我们可以画出一条法线,表示入射面的法线方向,用n表示玻璃的折射率。
2. 根据光的折射定律,我们可以列出折射方程式:入射角i与折射角r之比等于介质的折射率n。即:i/r = n。在本题中,入射角i为0度,折射角r为折射线BB'与法线的夹角。
3. 接下来,我们需要求出BB'与法线的夹角。由于光线垂直入射,所以入射角和折射角都为90度。根据几何关系,我们可以得到折射线BB'与入射线的夹角为45度。
4. 将上述数据代入折射方程式中,得到:n = i/r = 1/(cos r)。在本题中,cos r即为BB'与法线的夹角的余弦值,即cos r = cos(45度) = 0.707。因此,n = 0.707。
综上所述,光的折射方程式为:n = i/r = 1/(cos r),其中i为入射角,r为折射角,n为介质的折射率。在本题中,n = 0.707。
希望这个例题能够帮助你理解光的折射法线并列出折射方程式。