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光的全反射

小慧在做光的折射规律实验时偶然发现:当激光从水中斜射向空气中时,当入射角增大到一定角度时,折射光线会消失,只剩下反射光线(如图甲所示)。这到底是什么原因呢?通过查阅资料,他终于明白了其中的奥妙。
当光线从一种介质1(如水)射向另一种介质2(如空气)时,本来应该有一部分光进入介质2,称为折射光,另一部分光反射回介质1,称为反射光(如图乙所示)。但当介质1(如水)的折射率大于介质2(如空气)的折射率,即光从光密介质射向光疏介质时,折射角大于入射角,当入射角增大时,折射角也增大,但折射角先增大到90度,此时折射光消失,只剩下反射光,这种现象称为全反射现象。刚好发生全反射时的入射角叫做临界角。只有入射角大于或等于临界角时,才会发生全反射现象。
光密介质和光疏介质是相对的。例如,水折射率大于空气,所以相对于空气而言,水就是光密介质;而玻璃的折射率比水大,所以相对于玻璃而言,水就是光疏介质。介质的折射率小越小,光在其中传播的速度越快。
光纤通信就是利用光的全反射原理。光导纤维在结构上有内芯和外套两种不同介质,光从内芯传播时遇到光纤弯曲处,会发生全反射现象,而保证光线不会泄漏到光纤外。

(1)由全反射的条件可知,当光从空气斜射到水中时
不会
不会
(选填“会”或“不会”)发生全反射现象;若光由水进入空气的临界角是48.5°,则入射光以60°的入射角从水射向空气时
(选填“会”或“不会”)发生全反射现象。
(2)光导纤维的外套相对于内芯介质来说是
光疏介质
光疏介质
(选填“光疏介质”或“光密介质”);外套的折射率
小于
小于
内芯介质(选填“大于”、“等于”或“小于”);红光在光纤中传播的速度
大于
大于
(同上)紫光。

【答案】不会;会;光疏介质;小于;大于
【解答】
【点评】
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发布:2024/7/28 8:0:9组卷:366引用:11难度:0.5
相似题
  • 1.阅读下列短文,回答问题。
    光的全反射如图甲所示,当光线从玻璃斜射入空气中的时候,一部分光会发生折射,折射角β大于入射角α。如表为某次探究光的全反射实验数据。
    入射角i 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
    折射角γ 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° /
    当入射角增大时,折射角也随之增大,当入射角增大到某值时(小于90°,折射角会增大到90°,此时的入射角叫做临界角(如本实验的41.8°)。若继续增大入射角,此时空气中没有折射光射出,光线全部反射回玻璃,这就是全反射。海面上出现的海市蜃楼奇景如图乙所示,就是因为光在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。

    (1)海市蜃楼情景中,人眼看到的空中的“景物”是
    (选填“实”或“虚”)像。
    (2)分析以上数据可知光从玻璃射向空气在发生全反射之前,折射角随入射角的变化关系是

    (3)由表格数据可知:图丙中图线
    (选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系。
    (4)光发生全反射时,入射角
    (选填“大于”“等于”或“小于”)临界角。

    发布:2024/9/1 8:0:8组卷:165引用:1难度:0.5
  • 2.光纤的奥秘光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。发明光纤电缆的,就是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获得者——高锟。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号。光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃光纤,这是为什么呢?

    原来,光从玻璃射入空气时,折射角
    入射角(如图甲)(填“大于”、“小于”或“等于”)。当入射角增大时,折射角也增大(如图乙),到某一角度,使折射角达到90°,入射角再增大时,折射光完全消失,只剩下反射光(如图丙),这样光就在玻璃中传播,而不会“溜”出玻璃光纤(图丁),这种现象叫做全反射,它只有在如上述的情况下才可能发生。图戊是光从玻璃射入空气时,折射角随入射角变化而变化的图象。
    所以,一般弯曲的光学纤维(简称光纤),只要它的玻璃芯的透明度高、均匀,并且芯与外皮层之间的分界面光滑,就是一根好的光导管。一根头发般细小的光纤,其传输的信息量相当于一条饭桌般粗大的铜“线”,为目前的信息高速公路奠定了基础,数以万计的光学纤维构成的光学纤维束(如图己),它不仅能传导光能,也能将图象从一端传到另一端。传光能的纤维束称传光束,同时能传图象的纤维束称传像束。
    (1)完成文中的空格。
    (2)光从空气进入玻璃时
    (填“有可能”或“不可能”)发生全反射。
    (3)光从玻璃进入空气时入射角必须满足条件
    才会发生全反射。
    A.大于42°
    B.小于42°
    C.大于45°
    D.小于45°
    (4)某些自行车的尾灯也采用了全反射棱镜的原理,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的构造如图庚所示。下面说法中正确的是

    A.汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的左表面发生全反射
    B.汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的右表面发生全反射
    C.汽车灯光应从右面射过来,在尾灯的左表面发生全反射
    D.汽车灯光应从右面射过来,在尾灯的右表面发生全反射

    发布:2024/9/29 0:0:1组卷:213引用:1难度:0.7
  • 3.当光由水斜射入空气中时,在界面处即发生反射现象,又发生折射现象,并且光在空气中的折射角大于光在水中的入射角,如图所示,当入射角增大时,折射角也随着增大,那么,当入射角增大到一定程度时将会发生什么现象?请在下面写出你的猜想和支持你这一猜想的理由。
    猜想:

    理由:

    发布:2024/8/31 11:0:12组卷:27引用:2难度:0.3
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