Question

雨過天晴，人們常看到天空中出現(xiàn)彩虹，它是由陽光照射到空中彌漫的水珠上時出現(xiàn)的現(xiàn)象．在說明這個現(xiàn)象時，需要分析光線射入水珠后的光路．一細束光線射入水珠，水珠可視為一個半徑為R的球，球心O到入射光線的垂直距離為d．在圖上畫出該束光線射入水珠內(nèi)經(jīng)一次反射后又從水珠中射出的光路圖．

Answer 1

【答案】分析：在此過程中發(fā)生了兩次折射和一次反射，由于無論是折射還是反射，都發(fā)生在球面上，所以法線都要過球心，然后分別利用光的折射規(guī)律和光的反射規(guī)律做出對應(yīng)的折射光線和反射光線．
解答：解：當光沿AB進入圓形水球時，發(fā)生折射，首先過球心和入射點B做出法線，確定了入射角，由于是從空氣進入水中，折射角小于入射角，由此可以做出折射光線BC．
光線BC射到水球的內(nèi)表面發(fā)生反射，連接OC，做出法線，根據(jù)光的反射規(guī)律再做出入射光線BC的反射光線CD．
光線CD射到水球的內(nèi)表面，又發(fā)生折射，連接OD，做出法線，根據(jù)光的折射規(guī)律做出對應(yīng)的折射光線DE．
答案如下圖所示：

點評：光每次射到界面上，都要發(fā)生反射和折射，畫圖時要按題目要求去做．
注意在此題中最后的出射光線DE和最初的入射光線AB，兩者平行．