Question

【題目】光的全反射

如圖所示，當(dāng)光線從玻璃斜射入空氣里的時(shí)候，一部分光會(huì)進(jìn)入空氣里發(fā)生折射，此時(shí)折射角 β大于入射角 α．若入射角增大時(shí)，折射角也隨之增大，當(dāng)入射角增大到某值時(shí)（小 于 90°），折射角會(huì)增大到 90°．若繼續(xù)增大入射角，此時(shí)空氣中沒有折射光射出，光線全部反射回玻璃，這種現(xiàn)象叫做光的全反射。折射角等于 90°時(shí)的入射角稱為臨界角。當(dāng)光從水或玻璃射入空氣時(shí)，只要入射角大于臨界角，光就會(huì)發(fā)生全反射。

海面上出現(xiàn)的海市蜃樓奇景如圖 29 所示，就是因?yàn)楣獾脑诳諝鈱又卸啻握凵浜腿�反射而形成的自然景觀。在夏季，白晝海水溫度比較低，所以在海面上方的空氣出現(xiàn)下冷上暖的現(xiàn)象。由于空氣的熱脹冷縮，因此空氣層下密上疏。景物的光線先由密的空氣層逐漸折射進(jìn)入稀的空氣層，并在上層發(fā)生了全反射，光線又折回到下層密的氣層中來，經(jīng)過這樣彎曲的線路，最后投入人的眼中。由于人的視覺總是感到物像是來自直線方向的，因此看到的“景物”比實(shí)物抬高了許多。

人們利用光的全反射的現(xiàn)象制成了光纜，用于通信等方面。光在均勻透明的玻璃棒中傳播，即可在彎曲的玻璃棒的光滑內(nèi)壁上，借助于接連不斷地全反射，可以將光從一端傳導(dǎo)到另一端，即使棒的截面直徑很小，甚至到微米數(shù)量級(jí)，傳導(dǎo)的效果也不變，這種導(dǎo)光的細(xì)玻璃絲稱為光導(dǎo)纖維如圖 所示。光導(dǎo)纖維束已成為一種新的光學(xué)基本元件，在光通信、光學(xué)窺視及光學(xué)特殊照明等方面有重要的應(yīng)用。榮獲 2009 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的華裔科學(xué)家高錕在此方面貢獻(xiàn)突出，被世界譽(yù)為“光纖通訊之父”。

請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）光發(fā)生全反射時(shí)，入射角_____臨界角（選填“大于”、“等于”或“小于”）。

（2）海市蜃樓情景中，人眼看到的空中的“景物”是_____像（選填“實(shí)”或“虛”）。

Answer 1

【答案】大于 虛

【解析】

根據(jù)“光的全反射”可知，本題考查光的反射，根據(jù)光的反射定律及實(shí)像與虛像的區(qū)別進(jìn)行判斷。

(1)[1]由材料“當(dāng)光從水或玻璃射入空氣時(shí)，只要入射角大于臨界角，光就會(huì)發(fā)生全反射”可知，光發(fā)生全反射時(shí)，入射角大于 臨界角；

(2)[2]海市蜃樓是光在不均勻的大氣中傳播形成的光的折射現(xiàn)象，看到比物體實(shí)際位置高些的虛像。