Question

【題目】光的全反射

如圖所示，當光線從玻璃斜射入空氣里的時候，一部分光會進入空氣里發生折射，此時折射角 β大于入射角 α．若入射角增大時，折射角也隨之增大，當入射角增大到某值時（小 于 90°），折射角會增大到 90°．若繼續增大入射角，此時空氣中沒有折射光射出，光線全部反射回玻璃，這種現象叫做光的全反射。折射角等于 90°時的入射角稱為臨界角。當光從水或玻璃射入空氣時，只要入射角大于臨界角，光就會發生全反射。

海面上出現的海市蜃樓奇景如圖 29 所示，就是因為光的在空氣層中多次折射和全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下冷上暖的現象。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入稀的空氣層，并在上層發生了全反射，光線又折回到下層密的氣層中來，經過這樣彎曲的線路，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”比實物抬高了許多。

人們利用光的全反射的現象制成了光纜，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壁上，借助于接連不斷地全反射，可以將光從一端傳導到另一端，即使棒的截面直徑很小，甚至到微米數量級，傳導的效果也不變，這種導光的細玻璃絲稱為光導纖維如圖 所示。光導纖維束已成為一種新的光學基本元件，在光通信、光學窺視及光學特殊照明等方面有重要的應用。榮獲 2009 年諾貝爾物理學獎的華裔科學家高錕在此方面貢獻突出，被世界譽為“光纖通訊之父”。

請根據上述材料，回答下列問題：

（1）光發生全反射時，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”或“虛”）。

Answer 1

【答案】大于 虛

【解析】

根據“光的全反射”可知，本題考查光的反射，根據光的反射定律及實像與虛像的區別進行判斷。

(1)[1]由材料“當光從水或玻璃射入空氣時，只要入射角大于臨界角，光就會發生全反射”可知，光發生全反射時，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象，看到比物體實際位置高些的虛像。