Question

【題目】閱讀《光的全反射》，回答：

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，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”）．

（3）請你寫出光纖的一些具體的應(yīng)用____．

Answer 1

【答案】大于虛手術(shù)時(shí)用的內(nèi)窺鏡

【解析】

(1)根據(jù)題干中的信息可知折射角等于90°時(shí)的入射角稱為臨界角，光發(fā)生全反射時(shí)，入射角大于臨界角才會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象； (2) 根據(jù)題干中的信息可知海面上出現(xiàn)的海市蜃樓奇景是因?yàn)楣獾脑诳諝鈱又卸啻握凵浜腿�反射而形成的自然景觀，故人們所看到的像不是實(shí)際光線匯聚而成，故“景物”為虛像；(3) 光纖應(yīng)用這些領(lǐng)域，首先就是通信，也就是我們用于上網(wǎng)這些，另外光纖還也可以應(yīng)用醫(yī)學(xué)，比如利用光導(dǎo)纖維的手術(shù)時(shí)內(nèi)窺鏡可導(dǎo)入心臟，測量心臟中的血壓，血液中的癢的飽和度、體溫等。也可以用于藝術(shù)、傳感器等領(lǐng)域。