Question

【題目】閱讀短文，回答問題。

光的全反射

小慧在做光的折射規(guī)律實驗時偶然發(fā)現(xiàn)：當(dāng)激光從水中斜射向空氣中時，當(dāng)入射角增大到一定角度時，折射光線會消失，只剩下反射光線（如圖甲所示）。這到底是什么原因呢?通過查閱資料，他終于明白了其中的奧妙。

（圖甲） （圖乙）

當(dāng)光線從一種介質(zhì)1（如水）射向另一種介質(zhì)2（如空氣）時，本來應(yīng)該有一部分光進入介質(zhì)2，稱為折射光，另一部分光反射回介質(zhì)1，稱為反射光（如圖乙所示）。但當(dāng)介質(zhì)1（如水）的折射率大于介質(zhì)2（如空氣）的折射率，即光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，當(dāng)入射角增大時，折射角也增大，但折射角先增大到90度，此時折射光消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射現(xiàn)象。剛好發(fā)生全反射時的入射角叫做臨界角。 只有入射角大于或等于臨界角時，才會發(fā)生全反射現(xiàn)象。

光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對的。例如，水折射率大于空氣，所以相對于空氣而言，水就是光密介質(zhì)；而玻璃的折射率比水大，所以相對于玻璃而言， 水就是光疏介質(zhì)。介質(zhì)的折射率小越小，光在其中傳播的速度越快。

光纖通信就是利用光的全反射原理。光導(dǎo)纖維在結(jié)構(gòu)上有內(nèi)芯和外套兩種不同介質(zhì)，光從內(nèi)芯傳播時遇到光纖彎曲處，會發(fā)生全反射現(xiàn)象，而保證光線不會泄漏到光纖外。

（1）由全反射的條件可知，當(dāng)光從空氣斜射到水中時 （選填“會”或“不會”）發(fā)生全反射現(xiàn)象；若光由水進入空氣的臨界角是48.5°，則入射光以60°的入射角從水射向空氣時 （選填“會”或“不會”）發(fā)生全反射現(xiàn)象。

（2）光導(dǎo)纖維的外套相對于內(nèi)芯介質(zhì)來說是 （選填“光疏介質(zhì)”或“光密介質(zhì)”）；外套的折射率 內(nèi)芯介質(zhì)（選填“大于”、“等于”或“小于”）； 紅光在光纖中傳播的速度 （同上）紫光。

Answer 1

【答案】（1）不會、會（2）光疏介質(zhì)、小于、大于

【解析】

試題分析：（1）當(dāng)光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角。當(dāng)空氣中的入射角為90°，折射角仍小于90°，不會發(fā)生全反射的；又因為光從水斜射入空氣中時，折射角大于入射角。若光由水進入空氣的臨界角是48.5°，也就是當(dāng)在水中的入射角為48.5°時，在空氣中的折射角為90°，當(dāng)再增大水中的入射光為60°時＞臨界角，則會在空氣中發(fā)生全反射現(xiàn)象；

（2）因為光纖通信是利用光的全反射現(xiàn)象。光從內(nèi)芯傳播時遇到光纖彎曲處，會發(fā)生全反射現(xiàn)象，而保證光線不會泄漏到光纖外光導(dǎo)纖維的外套相對于內(nèi)芯介質(zhì)來說是光疏介質(zhì)；外套的折射率小于內(nèi)芯介質(zhì)； 紅光在光纖中傳播的速度大于紫光。