Question

10．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．
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(jìn)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不會（選填“會”或“不會”）發(fā)生全反射現(xiàn)象；若光由水進(jìn)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會（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)來說是光疏介質(zhì)（選填“光疏介質(zhì)”或“光密介質(zhì)”）；外套的折射率小于 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大于（同上）紫光．

Answer 1

分析 （1）結(jié)合對材料內(nèi)容的理解，從中找出全反射的條件及特點，再對題干中的問題進(jìn)行解答．
（2）結(jié)合光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的特點及對光的折射的影響，可對題干中的問題做出解答．

解答 解：（1）由題意可知，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．因此，當(dāng)光從空氣斜射到水中時不會發(fā)生全反射現(xiàn)象；
若光由水進(jìn)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，此時角度大于臨界角，所以會發(fā)生全反射現(xiàn)象．
（2）由題意可知，光導(dǎo)纖維的外套相對于內(nèi)芯介質(zhì)來說，外套的折射率小于 內(nèi)芯介質(zhì)，所以說外套是光疏介質(zhì)；
因為介質(zhì)的折射率小越小，光在其中傳播的速度越快．紅光的折射率小于紫光，所以紅光在光纖中傳播的速度大于紫光．
故答案為：（1）不會；會．
（2）光疏介質(zhì)；小于；大于．

點評 本題所涉及的全反射、光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)等光學(xué)概念對學(xué)生來講都相對陌生，在從材料中進(jìn)行挖掘和理解，再進(jìn)一步運用到解決問題當(dāng)中，有一定難度．