谈折射现象中折射光线随界面转动规律

高成军

摘要：在人教版高中物理选修34“全反射”一节内容的讲授过程中，要做一演示实验（教材49页），演示光线由半圆形玻璃砖通过界面射向空气时，当入射角增大到一定程度，折射光线全部消失，发生全反射的现象。在此实验过程中，折射光线随着界面转动也有一定的转动规律，把握此规律对处理一些光学习题很有帮助，本文就把折射现象中折射光线随界面的转动规律进行总结，以培养学生的知识运用能力与研究创新能力。

关键词：物理；折射；转动规律

中图分类号：G633.7文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2015）09-094-1

一、光从空气射向玻璃时折射光线随界面的转动规律

如图1所示，入射光线以入射角i从空气射入玻璃，对应的折射角是r。当玻璃砖以O点为圆心顺时针转过θ角度时，折射光线将如何转动呢？如果逆时针转过θ角度呢？

分析：由已知条件可知，该玻璃砖的折射率

n=sinisinr>1。

当玻璃砖的界面转过θ角时，法线也跟着转过θ角度，入射角为i+θ，假设折射光线的位置不发生变化，则折射角变为r+θ，则有：

n′=sin（i+θ）sin（r+θ）>1，由数学知识可知

n′=sin（i+θ）sin（i+θ）由于玻璃砖的折射率对于同一光束不会发生变化，因此假设折射光线不转动是不可能的，界面顺时针转过θ角后，折射角一定小于r+θ，折射光线应该顺时针转动。

如果玻璃砖逆时针转过θ角。（如图2），θ