1．光電效應

(1)在光的照射下物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫光電效應。(右圖裝置中，用弧光燈照射鋅板，有電子從鋅板表面飛出，使原來不帶電的驗電器帶正電。)

(2)光電效應的規(guī)律：

①任何一種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率，才能產生光電效應；低于這個頻率的光不能產生光電效應。

②光電子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨入射光的頻率的增大而增大。

③入射光照到金屬上時，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不超過10^-9S。

④當入射光的頻率大于極限頻率時，光電流的強度與入射光的強度成正比。

光的電磁說不能解釋前三條實驗結論。

第一：按照光的電磁說，光是電磁波，是變化的電場與變化的磁場的傳播．入射光照射到金屬上時，金屬中的自由電子受變化電場的驅動力作用而做受迫振動，增大入射光的強度，光波的振幅增大，當電子做受迫振動的振幅足夠大時，總可掙脫金屬束縛而逸出，成為光電子，不應存在極限頻率。

第二：按照光的電磁說，光的強度由光波的振幅決定，因此光電子的最大初動能應與入射光的強度有關。

第三：按照光的電磁說，光電子的產生需要較長的時間而不是瞬間。

(3)愛因斯坦的光子說。光是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個光子，光子的能量E跟光的頻率ν成正比：E=hv。

光子說認為：在空間傳播的光也是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個光子，光子的能量跟它的頻率成正比，即E=hv，h是普朗克常數。

光子的能量只與光的頻率有關，金屬中的電子吸收的光子的頻率越大，電子獲得的能量也就越多，當能量足以使電子擺脫金屬束縛時就能從金屬表面逸出，成為光電子．因而存在一個能使電子獲得足夠能量的頻率，即極限頻率。

(4)愛因斯坦光電效應方程：E_k=hν-W(E_k是光電子的最大初動能；W是逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功。)

[例25]對愛因斯坦光電效應方程E_K=hν-W，下面的理解正確的有

A．只要是用同種頻率的光照射同一種金屬，那么從金屬中逸出的所有光電子都會具有同樣的初動能E_K

B．式中的W表示每個光電子從金屬中飛出過程中克服金屬中正電荷引力所做的功

C．逸出功W和極限頻率ν₀之間應滿足關系式W=hν₀

D．光電子的最大初動能和入射光的頻率成正比

解：愛因斯坦光電效應方程E_K=hν-W中的W表示從金屬表面直接中逸出的光電子克服金屬中正電荷引力做的功，因此是所有逸出的光電子中克服引力做功的最小值。對應的光電子的初動能是所有光電子中最大的。其它光電子的初動能都小于這個值。若入射光的頻率恰好是極限頻率，即剛好能有光電子逸出，可理解為逸出的光電子的最大初動能是0，因此有W=hν₀。由E_K=hν-W可知E_K和ν之間是一次函數關系，但不是成正比關系。本題應選C。

[例26]如圖，當電鍵K斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數不為零。合上電鍵，調節(jié)滑線變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數小于0.60V時，電流表讀數仍不為零；當電壓表讀數大于或等于0.60V時，電流表讀數為零。由此可知陰極材料的逸出功為

A．1.9eV　　　　　 B．0.6eV　　　　　 C．2.5eV　　　　　 D．3.1eV

解：電流表讀數剛好為零說明剛好沒有光電子能夠到達陽極，也就是光電子的最大初動能剛好為0.6eV。由E_K=hν-W可知W=1.9eV。選A。

5．光的偏振

(1)光的偏振也證明了光是一種波，而且是橫波。各種電磁波中電場E的方向、磁場B的方向和電磁波的傳播方向之間，兩兩互相垂直。

(2)光波的感光作用和生理作用主要是由電場強度E引起的，因此將E的振動稱為光振動。

(3)自然光。太陽、電燈等普通光源直接發(fā)出的光，包含垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波的強度都相同，這種光叫自然光。

(4)偏振光。自然光通過偏振片后，在垂直于傳播方向的平面上，只沿一個特定的方向振動，叫偏振光。自然光射到兩種介質的界面上，如果光的入射方向合適，使反射和折射光之間的夾角恰好是90°，這時，反射光和折射光就都是偏振光，且它們的偏振方向互相垂直。我們通�？吹降慕^大多數光都是偏振光。

[例24]有關偏振和偏振光的下列說法中正確的有

A．只有電磁波才能發(fā)生偏振，機械波不能發(fā)生偏振

B．只有橫波能發(fā)生偏振，縱波不能發(fā)生偏振

C．自然界不存在偏振光，自然光只有通過偏振片才能變?yōu)槠窆?/p>

D．除了從光源直接發(fā)出的光以外，我們通常看到的絕大部分光都是偏振光

解：機械能中的橫波能發(fā)生偏振。自然光不一定非要通過偏振片才能變?yōu)槠窆狻１绢}選BD。

4．光的電磁說

(1)麥克斯韋根據電磁波與光在真空中的傳播速度相同，提出光在本質上是一種電磁波--這就是光的電磁說，赫茲用實驗證明了光的電磁說的正確性。

(2)電磁波譜。波長從大到小排列順序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。各種電磁波中，除可見光以外，相鄰兩個波段間都有重疊。電磁波譜如圖。

各種電磁波的產生機理分別是：無線電波是振蕩電路中自由電子的周期性運動產生的；紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發(fā)后產生的；倫琴射線是原子的內層電子受到激發(fā)后產生的；γ射線是原子核受到激發(fā)后產生的。

電磁波譜從左至右頻率越來越大，波長越來越短，因此就越不容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，但穿透本領卻越來越強．

(3)紅外線、紫外線、X射線的主要性質及其應用舉例。

(4)實驗證明：物體輻射出的電磁波中輻射最強的波長λ_m和物體溫度T之間滿足關系λ_m　T=b(b為常數)�？梢姼邷匚矬w輻射出的電磁波頻率較高。在宇宙學中，可以根據接收到的恒星發(fā)出的光的頻率，分析其表面溫度。

(5)可見光頻率范圍是3.9-7.5×10¹⁴Hz，波長范圍是400-770nm。

(6)光譜：光譜可分為發(fā)射光譜和吸收光譜。

發(fā)射光譜：由發(fā)光物體直接產生的光譜叫做發(fā)射光譜。發(fā)射光譜包括連續(xù)譜和線狀譜。

線狀譜又叫做原子譜，各種元素都有一定的線狀譜，元素不同，線狀譜不同。所以，線狀譜又叫原子光譜。

特征譜線：每種元素的原子只能發(fā)出某些具有特定波長的光譜線，這種譜線叫做那種元素的特征譜線。如果我們對發(fā)光物質的光譜進行分析時，發(fā)現(xiàn)了某種元素的特征譜線，我們就可以斷定發(fā)光物質中一定具有這種元素。

吸收光譜是一束具有連續(xù)波長的光通過物質時，某些波長的光被吸收后產生的光譜．這種光譜是以連續(xù)光譜為背景，其中有暗線、暗帶或暗區(qū)．不同物質產生的吸收光譜不同。

吸收光譜中的暗線也可以叫做特征譜線，兩條明線和兩條暗線相對應。

[例22]為了轉播火箭發(fā)射現(xiàn)場的實況，在發(fā)射場建立了發(fā)射臺，用于發(fā)射廣播電臺和電視臺兩種信號。其中廣播電臺用的電磁波波長為550m，電視臺用的電磁波波長為0.566m。為了不讓發(fā)射場附近的小山擋住信號，需要在小山頂上建了一個轉發(fā)站，用來轉發(fā)_____信號，這是因為該信號的波長太______，不易發(fā)生明顯衍射。

解：電磁波的波長越長越容易發(fā)生明顯衍射，波長越短衍射越不明顯，表現(xiàn)出直線傳播性。這時就需要在山頂建轉發(fā)站。因此本題的轉發(fā)站一定是轉發(fā)電視信號的，因為其波長太短。

[例23]右圖是倫琴射線管的結構示意圖。電源E給燈絲K加熱，從而發(fā)射出熱電子，電子在K、A間的強電場作用下高速向對陰極A飛去。電子流打到A極表面，激發(fā)出高頻電磁波，這就是X射線。下列說法中正確的有

A．P、Q間應接高壓直流電，且Q接正極

B．P、Q間應接高壓交流電

C．K、A間是高速電子流即陰極射線，從A發(fā)出的是X射線即一種高頻電磁波

D．從A發(fā)出的X射線的頻率和P、Q間的交流電的頻率相同

解：K、A間的電場方向應該始終是向左的，所以P、Q間應接高壓直流電，且Q接正極。從A發(fā)出的是X射線，其頻率由光子能量大小決定。若P、Q間電壓為U，則X射線的頻率最高可達Ue/h。本題選AC。

3．衍射

注意關于衍射的表述一定要準確。(區(qū)分能否發(fā)生衍射和能否發(fā)生明顯衍射)

(1)各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射。

(2)發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物(或孔)的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小。(當障礙物或孔的尺寸小于0.5mm時，有明顯衍射現(xiàn)象。)

(3)在發(fā)生明顯衍射的條件下，當窄縫變窄時，亮斑的范圍變大，條紋間距離變大，而亮度變暗。

[例21]平行光通過小孔得到的衍射圖樣和泊松亮斑比較，下列說法中正確的有

A．在衍射圖樣的中心都是亮斑

B．泊松亮斑中心亮點周圍的暗環(huán)較寬

C．小孔衍射的衍射圖樣的中心是暗斑，泊松亮斑圖樣的中心是亮斑

D．小孔衍射的衍射圖樣中亮、暗條紋間的間距是均勻的，泊松亮斑圖樣中亮、暗條紋間的間距是不均勻的

解：從課本上的圖片可以看出：A、B選項是正確的，C、D選項是錯誤的。

2．干涉區(qū)域內產生的亮、暗紋

(1)亮紋：屏上某點到雙縫的光程差等于波長的整數倍，即Δr=nλ(n=0，1，2，……)

(2)暗紋：屏上某點到雙縫的光程差等于半波長的奇數倍，即Δr=(n=0，1，2，……)

相鄰亮紋(暗紋)間的距離。用此公式可以測定單色光的波長。用白光作雙縫干涉實驗時，由于白光內各種色光的波長不同，干涉條紋間距不同，所以屏的中央是白色亮紋，兩邊出現(xiàn)彩色條紋。

[例19]用綠光做雙縫干涉實驗，在光屏上呈現(xiàn)出綠、暗相間的條紋，相鄰兩條綠條紋間的距離為Δx。下列說法中正確的有

A．如果增大單縫到雙縫間的距離，Δx將增大

B．如果增大雙縫之間的距離，Δx將增大

C．如果增大雙縫到光屏之間的距離，Δx將增大

D．如果減小雙縫的每條縫的寬度，而不改變雙縫間的距離，Δx將增大

解：公式中l表示雙縫到屏的距離，d表示雙縫之間的距離。因此Δx與單縫到雙縫間的距離無關，于縫本身的寬度也無關。本題選C。

[例20]登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設計一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5，所要消除的紫外線的頻率為8.1×10¹⁴Hz，那么它設計的這種“增反膜”的厚度至少是多少？

解：為了減少進入眼睛的紫外線，應該使入射光分別從該膜的前后兩個表面反射形成的光疊加后加強，因此光程差應該是波長的整數倍，因此膜的厚度至少是紫外線在膜中波長的1/2。紫外線在真空中的波長是λ=c/ν=3.7×10^-7m，在膜中的波長是λ′=λ/n=2.47×10^-7m，因此膜的厚度至少是1.2×10^-7m。

1．光的干涉

光的干涉的條件是有兩個振動情況總是相同的波源，即相干波源。(相干波源的頻率必須相同)。形成相干波源的方法有兩種：(1)利用激光(因為激光發(fā)出的是單色性極好的光)。(2)設法將同一束光分為兩束(這樣兩束光都來源于同一個光源，因此頻率必然相等)。下面4個圖分別是利用雙縫、利用楔形薄膜、利用空氣膜、利用平面鏡形成相干光源的示意圖。

雙縫干涉和薄膜干涉均是利用“分光”的方法而獲得的相干波源。

雙縫干涉：

單色光：形成明暗相間的條紋。

白光：中央亮條紋的邊緣處出現(xiàn)了彩色條紋。這是因為白光是由不同顏色的單色光復合而成的，而不同色光的波長不同，在狹縫間的距離和狹縫與屏的距離不變的條件下，光波的波長越長，各條紋之間的距離越大，條紋間距與光波的波長成正比。各色光在雙縫的中垂線上均為亮條紋，故各色光重合為白色。

薄膜干涉：

當光照射到薄膜上時，光從薄膜的前后(或上下)兩個表面反射回來，形成兩列波，由于它們是從同一光源發(fā)出的，這兩列波的波長和振動情況相同，為兩列相干光波。

薄膜干涉在技術上的應用：

(1)利用光的干涉可以檢驗光學玻璃表面是否平。

(2)現(xiàn)代光學儀器的鏡頭往往鍍一層透明的氟化鎂表面。

氟化鎂薄膜的厚度應為光在氟化鎂中波長的1/4，兩個表面的反射光的路程差為半波長的奇數倍時，兩列反射光相互抵消。所以，膜厚為光在氟化鎂中波長的1/4，是最薄的膜。

干涉和衍射本質上都是光波的疊加，都證明了光的波動性，但兩者有所不同。首先干涉是兩列相干光源發(fā)出的兩列光波的疊加；衍射是許多束光的疊加。穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象必須是兩列相干波源，而衍射的發(fā)生無須此條件，只是，當障礙物或孔與光的波長差不多或還要小的時候，衍射才明顯。干涉和衍射的圖樣也不同，以雙縫干涉和單縫衍射的條紋為例，干涉圖樣由等間距排列的明暗相間的條紋(或彩色條紋)組成，衍射圖樣是由不等距的明暗相間(中央亮條紋最寬)的條紋或光環(huán)(中央為亮斑)組成。

5．光導纖維

全反射的一個重要應用就是用于光導纖維(簡稱光纖)。光纖有內、外兩層材料，其中內層是光密介質，外層是光疏介質。光在光纖中傳播時，每次射到內、外兩層材料的界面，都要求入射角大于臨界角，從而發(fā)生全反射。這樣使從一個端面入射的光，經過多次全反射能夠沒有損失地全部從另一個端面射出。

[例18]如圖所示，一條長度為L=5.0m的光導纖維用折射率為n=的材料制成。一細束激光由其左端的中心點以α=45°的入射角射入光導纖維內，經過一系列全反射后從右端射出。求：(1)該激光在光導纖維中的速度v是多大？(2)該激光在光導纖維中傳輸所經歷的時間是多少？

解：(1)由n=c/v可得v=2.1×10⁸m/s

(2)由n=sinα/sinr可得光線從左端面射入后的折射角為30°，射到側面時的入射角為60°，大于臨界角45°，因此發(fā)生全反射，同理光線每次在側面都將發(fā)生全反射，直到光線達到右端面。由三角關系可以求出光線在光纖中通過的總路程為s=2L/，因此該激光在光導纖維中傳輸所經歷的時間是t=s/v=2.7×10^-8s。

4．光的色散棱鏡

(1)白光通過三棱鏡，要發(fā)生色散，從紅到紫的方向是：

①同一介質對不同色光的折射率逐漸增大。

②在同一介質中不同色光的傳播速度逐漸減小。

③光的頻率逐漸增大。

④在真空中的波長逐漸減小。

⑤光子的能量逐漸增大。

⑥從同種介質射向真空時發(fā)生全反射的臨界角C減小。

⑦以相同入射角在介質間發(fā)生折射時的偏折角增大。

以上各種色光的性質比較在定性分析時非常重要，一定要牢記。

(2)棱鏡對光的偏折作用

一般所說的棱鏡都是用光密介質制作的。入射光線經三棱鏡兩次折射后，射出方向與入射方向相比，向底邊偏折。(若棱鏡的折射率比棱鏡外介質小則結論相反。)

作圖時盡量利用對稱性(把棱鏡中的光線畫成與底邊平行)。

由于各種色光的折射率不同，因此一束白光經三棱鏡折射后發(fā)生色散現(xiàn)象(紅光偏折最小，紫光偏折最大。)

[例15]如圖所示，一細束紅光和一細束藍光平行射到同一個三棱鏡上，經折射后交于光屏上的同一個點M，若用n₁和n₂分別表示三棱鏡對紅光和藍光的折射率，下列說法中正確的是

A．n₁<n₂，a為紅光，b為藍光　　　　　 B．n₁<n₂，a為藍光，b為紅光

C．n₁>n₂，a為紅光，b為藍光　　　　　 D．n₁>n₂，a為藍光，b為紅光

解：由圖可知，b光線經過三棱鏡后的偏折角較小，因此折射率較小，是紅光。

(3)全反射棱鏡

橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。選擇適當的入射點，可以使入射光線經過全反射棱鏡的作用在射出后偏轉90^o(左圖)或180^o(右圖)。要特別注意兩種用法中光線在哪個表面發(fā)生全反射。

[例16]如圖所示，自行車尾燈采用了全反射棱鏡的原理。它雖然本身不發(fā)光，但在夜間騎行時，從后面開來的汽車發(fā)出的強光照到尾燈后，會有較強的光被反射回去，使汽車司機注意到前面有自行車。尾燈的原理如圖所示，下面說法中正確的是

A．汽車燈光應從左面射過來在尾燈的左表面發(fā)生全反射

B．汽車燈光應從左面射過來在尾燈的右表面發(fā)生全反射

C．汽車燈光應從右面射過來在尾燈的左表面發(fā)生全反射

D．汽車燈光應從右面射過來在尾燈的右表面發(fā)生全反射

解：利用全反射棱鏡使入射光線偏折180°，光線應該從斜邊入射，在兩個直角邊上連續(xù)發(fā)生兩次全反射。所以選C。

[例17]已知水對紅光的折射率為4/3，紅光在水中的波長與綠光在真空中的波長相等，求紅光與綠光在真空中的波長比和在水中的頻率比。

解答：設光從真空射入水中，在真空中的入射角為i，在水中的折射角為γ，折射定律，根據介質折射率的定義n=c/v(c為光在真空中的速率，v為光在介質中的速率)，和光的波長、頻率關系公式v=λf，由于同一種光的頻率不因介質而變化，可得(λ₀為光在真空中的波長，λ為光在介質中的波長)

根據題意，，。

折射定律是對同一種光來說的，要求兩種不同頻率的光波長比和頻率比，就需要對折射定律進行擴展，對之賦予新的含義。

3．全反射問題

全反射臨界角：(1)光從光密介質射向光疏介質，當折射角變?yōu)?0°時的入射角叫臨界角；(2)光從折射率為n的介質射向真空時，臨界角的計算公式。

產生全反射的條件：(1)光必須從光密介質射向光疏介質；(2)入射角必須等于或大于臨界角。

[例13]直角三棱鏡的頂角α=15°,棱鏡材料的折射率n=1.5，一細束單色光如圖所示垂直于左側面射入，試用作圖法求出該入射光第一次從棱鏡中射出的光線。

解：由n=1.5知臨界角大于30°小于45°，邊畫邊算可知該光線在射到A、B、C、D各點時的入射角依次是75°、60°、45°、30°，因此在A、B、C均發(fā)生全反射，到D點入射角才第一次小于臨界角，所以才第一次有光線從棱鏡射出。

[例14]某三棱鏡的橫截面是一直角三角形，如圖所示，∠A=90°，∠B=30°，∠C=60°，棱鏡材料的折射率為n，底面BC涂黑，入射光沿平行于底面BC面，經AB面和AC面折射后出射．求(1)出射光線與入射光線延長線間的夾角δ；(2)為使上述入射光線能從AC面出射，折射率n的最大值為多少？

解答：畫出光路圖如圖所示。

(1)因為入射光平行于BC面，i=60°

由折射定律有，所以

光折到AC面上時，

由幾何關系可得：A+β=90°

，，

(2)要使有光線從AC面射出，應有sinr≤1：即，得

2．平行玻璃磚的光路問題

所謂平行玻璃磚一般指橫截面為矩形的棱柱。當光線從上表面入射，從下表面射出時，其特點是：(1)射出光線和入射光線平行；(2)各種色光在第一次入射后就發(fā)生色散；(3)射出光線的側移和折射率、入射角、玻璃磚的厚度有關；(4)可利用玻璃磚測定玻璃的折射率。

[例7]如圖所示，平行玻璃板的厚度為d，折射率為n，光線AO以入射角i射到平行玻璃板的一個界面上。(1)畫出光路圖，(2)證明出射光線與入射光線平行，(3)計算出射光線相對入射光線的側移量。

作光路圖如圖，證明從略。

側移量δ的大小：折射定律有，由幾何關系可得δ=OO′·sin(i-r)

所以：。

[例8]如圖所示，兩細束平行的單色光a、b射向同一塊玻璃磚的上表面，最終都從玻璃磚的下表面射出。已知玻璃對單色光a的折射率較小，那么下列說法中正確的有

A．進入玻璃磚后兩束光仍然是平行的

B．從玻璃磚下表面射出后，兩束光不再平行

C．從玻璃磚下表面射出后，兩束光之間的距離一定減小了

D．從玻璃磚下表面射出后，兩束光之間的距離可能和射入前相同

解：進入時入射角相同，折射率不同，因此折射角不同，兩束光在玻璃內不再平行，但從下表面射出時仍是平行的。射出時兩束光之間的距離根據玻璃磚的厚度不同而不同，在厚度從小到搭變化時，該距離先減小后增大，有可能和入射前相同(但左右關系一定改變了)。

[例9]如圖所示，AB為一塊透明的光學材料左側的端面。建立直角坐標系如圖，設該光學材料的折射率沿y軸正方向均勻減小�，F(xiàn)有一束單色光A從原點O以某一入射角θ由空氣射入該材料內部，則該光線在該材料內部可能的光路是下圖中的哪一個

解：如圖所示，由于該材料折射率由下向上均勻減小，可以設想將它分割成折射率不同的薄層。光線射到相鄰兩層的界面時，如果入射角小于臨界角，則射入上一層后折射角大于入射角，光線偏離法線。到達更上層的界面時入射角逐漸增大，當入射角達到臨界角時發(fā)生全反射，光線開始向下射去直到從該材料中射出。

[例10]如圖所示，用透明材料做成一長方體形的光學器材，要求從上表面射入的光線可能從右側面射出，那么所選的材料的折射率應滿足

A．折射率必須大于　 　　　　　　　B．折射率必須小于

C．折射率可取大于1的任意值　　　　 D．無論折射率是多大都不可能

解：從圖中可以看出，為使上表面射入的光線經兩次折射后從右側面射出，θ₁和θ₂都必須小于臨界角C，即θ₁<C，θ₂<C，而θ₁+θ₂=90°，故C>45°，n=1/sinC<，選B。

[例11]如圖所示，一束平行單色光A垂直射向橫截面為等邊三角形的棱鏡的左側面，棱鏡材料的折射率是。試畫出該入射光射向棱鏡后所有可能的射出光線。

解：由折射率為得全反射臨界角是45°。光線從左側面射入后方向不發(fā)生改變，射到右側面和底面的光線的入射角都是60°，大于臨界角，因此發(fā)生全反射。反射光線分別垂直射向底面和右側面。在底面和右側面同時還有反射光線。由光路可逆知，它們最終又從左側面射出。所有可能射出的光線如圖所示。

[例12](1997年全國高考)在折射率為n、厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點光源S，從S出發(fā)的光線SA以角度θ入射到玻璃板上表面，經過玻璃板后，從下表面射出，如圖所示，若沿此光線傳播的光從光源到玻璃板上表面的傳播時間與在玻璃板中的傳播時間相等，點光源S到玻璃板上表面的垂直距離l應是多少？

解答：畫出光路圖，設在玻璃中的折射角為r，光從光源到玻璃板上表面的時間。

光在玻璃板中的傳播時間

由幾何關系可得，；又因為所以

又由折射定律，解得：。

總結：解幾何光學問題，首先要正確畫出光路圖，討論由光路圖反映出的線段和角的關系，結合概念和規(guī)律求解。