福建 郑行军

(作者单位：福建省福鼎市第一中学)

析介质、画光路、找关系、寻策略。

光学介质光路径归类探析

光的折射是几何光学的重点和热点，考查的内容主要围绕光的折射定律与全反射、视深、折射率、光速、色散等内容展开，因此对学生提出了较高的要求。解决此类问题的思路主要是根据题设条件作出光路图，确定入射角和折射角，找出光路中隐含的几何关系，然后综合公式及数学知识求解，其中解题的关键是作出光路图。本文就中学常见的几类介质的光路径特点进行评析，希望对学生能有所帮助。

一、单边界介质

【解析】画出如图2所示的光路图，设入射角为α

OA是入射到平面镜上的光线，AD是法线，设∠AOF=β，∠OAD=γ，由几何关系得：β+γ=45°，C=β+2γ

【点评】光在单边界介质边界发生折射时，主要涉及光的折射定律、光速及全反射(光由光密介质折射入光疏介质)、视深等相关知识。在解题时要根据三角形的边角关系、三角函数的规律、借助辅助圆等数学知识画出光路图，由几何关系计算出入射角、折射角或临界角，进而联立折射定律、全反射公式求出待求量。

二、平行双边界介质

(1)大致画出电磁波穿过该材料的示意图；

(2)求电磁波穿过该材料时的传播时间和在传播方向的侧移量。

【解析】(1)光路图如图4所示。

故该电磁波在介质中传播方向刚好与入射方向垂直。

【点评】光在两个互相平行的边界发生折射时，出射光线必平行入射光线，即出射角等于入射角，同时出射光线较入射光线会发生侧移。……