单选题
光从空气中斜射入水中,入射角为30°,则折射角( )
A
大于30°
B
小于30°
C
0°
D
等于30°
答案解析
正确答案:B
解析:
好的,让我们一起来探讨这道有趣的物理题吧!首先,我们要理解题目的背景知识:光的折射现象。
### 背景知识
当光线从一种介质进入另一种介质时,由于两种介质的光速不同,光线会发生折射。这种现象可以用 **斯涅尔定律** (Snell's Law)来描述:
\[ n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2) \]
其中 \(n_1\) 是入射介质的折射率,\(\theta_1\) 是入射角;\(n_2\) 是折射介质的折射率,\(\theta_2\) 是折射角。
### 问题分析
题目中提到的是光从空气斜射入水中,我们知道:
- 空气的折射率 \(n_1\) 接近于 1。
- 水的折射率 \(n_2\) 大约是 1.33。
根据斯涅尔定律,我们有:
\[ 1 \cdot \sin(30°) = 1.33 \cdot \sin(\theta_2) \]
我们知道 \(\sin(30°) = 0.5\),所以可以写出:
\[ 0.5 = 1.33 \cdot \sin(\theta_2) \]
解这个方程,我们得到:
\[ \sin(\theta_2) = \frac{0.5}{1.33} \approx 0.376 \]
查表或用计算器可以知道,\(\sin^{-1}(0.376)\) 大约是 22° 左右。
### 结论
由此可见,当光从空气斜射入水中时,折射角约为 22°,比入射角 30° 小。因此,正确答案是 B: 小于 30°。
### 生动有趣的例子
想象一下,你在游泳池边看到水中的鱼。当你俯视水面时,你会觉得鱼的位置似乎比实际更靠近水面。这是因为光在从水中折射到空气中时发生了弯曲。同样地,当你从空气中看水中的物体时,这些物体看起来会更高一些,因为光的路径发生了变化。这就是折射角小于入射角的现象。
希望这个解释能帮助你更好地理解这个问题,并且让你对光的折射现象有了更深刻的认识!
相关知识点:
光斜射角与折,水折小于空入
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