光的全反*小慧在做光的折*规律实验时偶然发现:当激光从水中斜*向空气中时,当入*角增大到一定角度时,折*光线会...
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光的全反*
小慧在做光的折*规律实验时偶然发现:当激光从水中斜*向空气中时,当入*角增大到一定角度时,折*光线会消失,只剩下反*光线(如图*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*) (图乙)
当光线从一种介质1(如水)*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*光,另一部分光反*回介质1,称为反*光(如图乙所示)。但当介质1(如水)的折*率大于介质2(如空气)的折*率,即光从光密介质*向光疏介质时,折*角大于入*角,当入*角增大时,折*角也增大,但折*角先增大到90度,此时折*光消失,只剩下反*光,这种现象称为全反*现象。刚好发生全反*时的入*角叫做临界角。 只有入*角大于或等于临界角时,才会发生全反*现象。
光密介质和光疏介质是相对的。例如,水折*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*率比水大,所以相对于玻璃而言, 水就是光疏介质。介质的折*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*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*现象,而保*光线不会泄漏到光纤外。
(1)由全反*的条件可知,当光从空气斜*到水中时____(会/不会)发生全反*现象。
(2)若光由水进入空气的临界角是48.5°,则入*光以60°的入*角从水*向空气时_____(会/不会)发生全反*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*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*入(如图所示),请在图中完成这束入*光的光路图_________。(光由玻璃进入空气的临界角是41.8°)
【回答】
不会 会 光疏介质 小于
【解析】
解答:(1)由题意可知,当光线从一种介质1(光密介质*)*向另一种介质2(光疏介质时,)时,只有折*角大入社角时,才会发生全反*现象。因此,当光从空气斜*到水中时不会发生全反*现象;(2)若光由水进入空气的临界角是48.5°,则入*光以60°的入*角从水*向空气时,此时角度大于临界角,所以会发生全反*现象。(3)由题意可知,光导纤维的外套相对于内芯介质来说,外套的折*率小于 内芯介质,所以说外套是光疏介质; (4)光线从空气进入玻璃时,因是垂直照*,所以方向不变;当从玻璃中斜*入空气时,其入*角为45∘大于临界角,故其发生全反*,其大致路径如下图:
知识点:光的反*
题型:综合题
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