Question

13．小明在探究光的折射規(guī)律時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)：當(dāng)光沿某方向從半圓玻璃磚射向空氣時(shí)，折射光消失而反射光卻變得更亮，如圖所示，老師告訴他這是光的全反射現(xiàn)象．課后，小明查到光從玻璃射向空氣時(shí)的一些數(shù)據(jù)如表：

入射角i	折射角r	反射能量
0°	0°	5%
10°	15.2°	7%
20°	30.9°	26%
30°	48.6°	43%
40°	74.6°	77%
41.2°	81°	84%
41.8°	90°	100%
42°	/	100%

（1）分析表中數(shù)據(jù)可知光從玻璃射向空氣時(shí)，折射角隨入射角的增大而增大（選填“增大”或“減小”）．
（2）光從玻璃斜射向空氣時(shí)，折射光線消失，只有反射，這種現(xiàn)象叫做全反射．當(dāng)入射角t≥41.8°時(shí)，就發(fā)生了全反射現(xiàn)象．
（3）當(dāng)光從空氣斜射向玻璃時(shí)，折射角小于入射角，折射光線不能消失，無(wú)法出現(xiàn)全反射現(xiàn)象．請(qǐng)你猜想一條發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件：光從密度較小的介質(zhì)斜射入密度較大的介質(zhì)．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)可知：當(dāng)入射角增大時(shí)，反射能量和折射角也隨著增大；
（2）光從玻璃斜射向空氣時(shí)，當(dāng)入射角為41.8°時(shí)，折射光線消失了，反射能量達(dá)到100%．
（3）光從空氣射向玻璃，折射角小于入射角．假設(shè)發(fā)生全反射，折射角等于90°，那入射角必大于90°，不符合實(shí)際，比較空氣和玻璃的密度關(guān)系可得出結(jié)論．

解答 解：（1）由表格中數(shù)據(jù)可知光從玻璃斜射向空氣時(shí)，折射角、反射能量隨著入射角的增大而增大；
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)入射角達(dá)到41.8°時(shí)，反射能量達(dá)到100%，折射角為90°，就發(fā)生了全反射現(xiàn)象，所以當(dāng)入射角t≥41.8°時(shí)，就發(fā)生了全反射現(xiàn)象；
（3）根據(jù)光路可逆，當(dāng)光從空氣斜射向玻璃時(shí)，折射角小于入射角，因此折射光線不能消失，則不能發(fā)生全反射現(xiàn)象，比較玻璃和空氣的密度大小關(guān)系，可猜想，光從密度較小的介質(zhì)斜射入密度較大的介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，可能發(fā)生全反射現(xiàn)象．
故答案為：（1）增大；（2）41.8；（3）光從密度較小的介質(zhì)斜射入密度較大的介質(zhì)．

點(diǎn)評(píng) 此題通過(guò)實(shí)驗(yàn)效果圖一步步引導(dǎo)學(xué)生，發(fā)揮想象力得出全反射的條件及結(jié)論，是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力的一道好題．