光的全反*小慧在做光的折*規律實驗時偶然發現:當激光從水中斜*向空氣中時,當入*角增大到一定角度時,折*光線會...
問題詳情:
光的全反*
小慧在做光的折*規律實驗時偶然發現:當激光從水中斜*向空氣中時,當入*角增大到一定角度時,折*光線會消失,只剩下反*光線(如圖*所示)。這到底是什麼原因呢通過查閲資料,他終於明白了其中的奧妙。
(圖*) (圖乙)
當光線從一種介質1(如水)*向另一種介質2(如空氣)時,本來應該有一部分光進入介質2,稱為折*光,另一部分光反*回介質1,稱為反*光(如圖乙所示)。但當介質1(如水)的折*率大於介質2(如空氣)的折*率,即光從光密介質*向光疏介質時,折*角大於入*角,當入*角增大時,折*角也增大,但折*角先增大到90度,此時折*光消失,只剩下反*光,這種現象稱為全反*現象。剛好發生全反*時的入*角叫做臨界角。 只有入*角大於或等於臨界角時,才會發生全反*現象。
光密介質和光疏介質是相對的。例如,水折*率大於空氣,所以相對於空氣而言,水就是光密介質;而玻璃的折*率比水大,所以相對於玻璃而言, 水就是光疏介質。介質的折*率小越小,光在其中傳播的速度越快。
光纖通信就是利用光的全反*原理。光導纖維在結構上有內芯和外套兩種不同介質,光從內芯傳播時遇到光纖彎曲處,會發生全反*現象,而保*光線不會泄漏到光纖外。
(1)由全反*的條件可知,當光從空氣斜*到水中時____(會/不會)發生全反*現象。
(2)若光由水進入空氣的臨界角是48.5°,則入*光以60°的入*角從水*向空氣時_____(會/不會)發生全反*現象。
(3)光導纖維的外套相對於內芯介質來説是_____(光疏介質/光密介質);外套的折*率____內芯介質(大於/等於/小於)
(4))一個三稜鏡由上述玻璃構成,讓一束光垂直於玻璃三稜鏡的一個面*入(如圖所示),請在圖中完成這束入*光的光路圖_________。(光由玻璃進入空氣的臨界角是41.8°)
【回答】
不會 會 光疏介質 小於
【解析】
解答:(1)由題意可知,當光線從一種介質1(光密介質*)*向另一種介質2(光疏介質時,)時,只有折*角大入社角時,才會發生全反*現象。因此,當光從空氣斜*到水中時不會發生全反*現象;(2)若光由水進入空氣的臨界角是48.5°,則入*光以60°的入*角從水*向空氣時,此時角度大於臨界角,所以會發生全反*現象。(3)由題意可知,光導纖維的外套相對於內芯介質來説,外套的折*率小於 內芯介質,所以説外套是光疏介質; (4)光線從空氣進入玻璃時,因是垂直照*,所以方向不變;當從玻璃中斜*入空氣時,其入*角為45∘大於臨界角,故其發生全反*,其大致路徑如下圖:
知識點:光的反*
題型:綜合題
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