Question

【題目】閱讀《光的全反射》，回答：

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(fā)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(xù)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(xiàn)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(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(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(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）光發(fā)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”）．

（3）請你寫出光纖的一些具體的應用____．

Answer 1

【答案】大于虛手術時用的內(nèi)窺鏡

【解析】

(1)根據(jù)題干中的信息可知折射角等于90°時的入射角稱為臨界角，光發(fā)生全反射時，入射角大于臨界角才會發(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為光的在空氣層中多次折射和全反射而形成的自然景觀，故人們所看到的像不是實際光線匯聚而成，故“景物”為虛像；(3) 光纖應用這些領域，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用醫(yī)學，比如利用光導纖維的手術時內(nèi)窺鏡可導入心臟，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、傳感器等領域。