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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。

（图甲）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （图乙）

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　　　 （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　　　　　　 （选填“光疏介质”或“光密介质”）；外套的折射率　　　　　 内芯介质（选填“大于”、“等于”或“小于”）； 红光在光纤中传播的速度　　　　　　 （同上）紫光。

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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。

（图甲）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （图乙）

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　　　　 （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　　　　　　　 （选填“光疏介质”或“光密介质”）；外套的折射率　　　　　　 内芯介质（选填“大于”、“等于”或“小于”）； 红光在光纤中传播的速度　　　　　　 （同上）紫光。

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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。

　　　　 （图甲）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （图乙）

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____（会/不会）发生全反射现象。

（2）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_____（会/不会）发生全反射现象。

（3）光导纤维的外套相对于内芯介质来说是_____（光疏介质/光密介质）；外套的折射率____内芯介质（大于/等于/小于）

（4））一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入（如图所示），请在图中完成这束入射光的光路图_________。(光由玻璃进入空气的临界角是41.8°)

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为了探究光的反射和折射规律，小名设计并进行了如图所示的实验：把一束激光从某种玻璃中射向空气，保持入射点不动，改变入射角（每次增加10°），观察反射光线和折射光线的变化，并记录了入射角α、反射角β、折射角γ．实验过程中小名发现了一个奇特的现象，当把入射角增大到45°时，发现折射光线突然消失了，把入射角减小为40°时折射光线又出现了．他以为是实验仪器发生了什么问题，经检查仪器一切正常．又试了几次结果还是一样，但又有了新的发现：当折射光线消失后反射光线的亮度比有折射光线时明显增强．这是怎么一回事呢？小名请教了物理老师，老师告诉他：光从玻璃、水等介质射向空气，入射角增大时，折射光线离法线越来越远，而且越来越弱；当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线完全消失，发生这种现象时的入射角叫做临界角λ．听了老师的话，小名产生了浓厚的兴趣，他还想知道这种玻璃的临界角是多少，玻璃和水的临界角相等吗，于是他重新进行了实验（从40°开始，入射角每次增加0.2°）．下面是小名的实验数据：

仔细考察小名的探究过程和实验数据，回答下列问题：　　　　

（1）请你针对“当入射角增大到某一角度，使折射角达到900时，折射光线完全消失”这一物理现象，给它一个合适的名字叫光的________（全折射/全反射）；　　　　

（2）根据实验数据，玻璃的临界角________水的临界角（大于/等于/小于）．　　　　

（3）光从玻璃射向空气，入射角增大时（入射角小于临界角），反射光越来越________（强/弱）；　　　　

（4）光从空气射向玻璃，入射角增大，折射光线________（可能/不可能） 完全消失；　　　　

（5）如图是一块玻璃三棱镜（等腰直角），周围是空气，一束光垂直于一个直角面射向三棱镜画出这束光的光路图________．

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为了探究光的反射和折射规律，小名设计并进行了如图所示的实验：把一束激光从某种玻璃中射向空气，保持入射点不动，改变入射角（每次增加10°），观察反射光线和折射光线的变化，并记录了入射角α、反射角β、折射角γ．实验过程中小名发现了一个奇特的现象，当把入射角增大到45°时，发现折射光线突然消失了，把入射角减小为40°时折射光线又出现了．他以为是实验仪器发生了什么问题，经检查仪器一切正常．又试了几次结果还是一样，但又有了新的发现：当折射光线消失后反射光线的亮度比有折射光线时明显增强．这是怎么一回事呢？小名请教了物理老师，老师告诉他：光从玻璃、水等介质射向空气，入射角增大时，折射光线离法线越来越远，而且越来越弱；当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线完全消失，发生这种现象时的入射角叫做临界角λ．听了老师的话，小名产生了浓厚的兴趣，他还想知道这种玻璃的临界角是多少，玻璃和水的临界角相等吗，于是他重新进行了实验（从40°开始，入射角每次增加0.2°）．下面是小名的实验数据：

表1　 光从玻璃射向空气时入射角、反射角和折射角的关系（单位：度）

表2　 光从水射向空气时入射角、反射角和折射角的关系（单位：度）

仔细考察小名的探究过程和实验数据，回答下列问题：

（1）请你针对“当入射角增大到某一角度，使折射角达到900时，折射光线完全消失”这一物理现象，给它一个合适的名字叫光的　　　　 （全折射/全反射）；

（2）根据实验数据，玻璃的临界角　　　　 水的临界角（大于/等于/小于）．

（3）光从玻璃射向空气，入射角增大时（入射角小于临界角），反射光越来越　　　　 （强/弱）；

（4）光从空气射向玻璃，入射角增大，折射光线　　　　 （可能/不可能） 完全消失；

（5）如图2是一块玻璃三棱镜（等腰直角），周围是空气，一束光垂直于一个直角面射向三棱镜画出这束光的光路图．

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光的全反射

如图1所示，一束激光从某种玻璃中射向空气（如图所示），保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），当入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，这种现象叫做光的全反射，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于或等于临界角时，只发生反射，不发生折射。

海面上出现的海市蜃楼奇景如图2所示，就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观．在夏季，白昼海水温度比较低，所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象．由于空气的热胀冷缩，因此空气层下密上疏．景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中．由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此看到的“景物”比实物抬高了许多．

人们利用光的全反射的现象制成了光缆，用于通信等方面．光在均匀透明的玻璃棒中传播，即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上，借助于接连不断地全反射，可以将光从一端传导到另一端，即使棒的截面直径很小，甚至到微米数量级，传导的效果也不变，这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图3所示．

光导纤维束已成为一种新的光学基本元件，在光通信、光学窥视及光学特殊照明等方面有重要的应用．荣获诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟在此方面贡献突出，被世界誉为“光纤通讯之父”．

请根据上述材料，回答下列问题：　　

（1）光导纤维是利用______________传导信息的。

（2）海市蜃楼情景中，人眼看到的空中的“景物”是________像（选填“实”或“虚”）．　

（3）当光从空气射向玻璃，__________（选填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。

（4）一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入（如图所示），请在图中完成这束入射光穿过三棱镜的光路图。

（__________）

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一束激光从某种玻璃中射向空气(如图所示)，保持入射点不动，改变入射角(每次增加0.2°)，当入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，这种现象叫作光的全反射，发生这种现象时的入射角叫作这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射。

(1)上述玻璃的临界角是________。

(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光消失后，入射光几乎全部变为________。

(3)当光从空气射向玻璃时，________(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。

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光的全反射

一束激光从某种玻璃中射向空气，保持入射点不动，改变入射角(每次增加0.2°)，当入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，这种现象叫做光的全反射，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角.当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射.

(1)上述玻璃的临界角是___________。

(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光消失后，入射光几乎全部变为___________。

(3)当光从空气射向玻璃，___________ (选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。

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光的全反射

一束激光从某种玻璃中射向空气(如图甲所示)，保持入射点不动，改变入射角(每次增加0.2°)，当入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，这种现象叫作光的全反射，发生这种现象时的入射角叫作这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射。

(1)上述玻璃的临界角是___________。

(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光消失后，入射光几乎全部变为___________。

(3)当光从空气射向玻璃，__________(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。

(4)一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图乙所示)，请在图中完成这束入射光的光路图________

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光的全反射

一束激光从某种玻璃中射向空气(如图甲所示)，保持入射点不动，改变入射角(每次增加0.2°)，当入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，这种现象叫作光的全反射，发生这种现象时的入射角叫作这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射。

(1)上述玻璃的临界角是___________。

(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光消失后，入射光几乎全部变为___________。

(3)当光从空气射向玻璃，__________(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。

(4)一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图乙所示)，请在图中完成这束入射光的光路图________

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