Question

（2013?臺州模擬）某位同學(xué)進行“水流導(dǎo)光”的課外實驗，他在長直塑料瓶下側(cè)開一個直徑約6mm的小孔，用由激光筆產(chǎn)生的細激光束水平射向塑料瓶小孔，如圖所示．現(xiàn)向瓶內(nèi)倒入適量的清水后，水從小孔流出形成彎曲的水束，但他發(fā)現(xiàn)激光沒有完全被限制在水束內(nèi)，下列哪些操作有助于使激光被完全限制在水束內(nèi)激光筆（　　）

A．向瓶內(nèi)加一些清水

B．換用頻率更低的激光

C．將激光的強度增大一些

D．將孔開得更大些，并將激光打到孔的下端

Answer 1

分析：根據(jù)光的全反射原理，讓光完全限制在水束中，改變頻率或變化強度均不能實現(xiàn)這現(xiàn)象，只有從全反射條件的角度入手考慮，從而即可求解．

解答：解：A、當(dāng)向瓶內(nèi)加一些清水，則塑料瓶中的光將在開孔處沿著流出的水柱傳播，在水柱落地前只有部分光線可能從水柱中射到空氣中，大部分光線在水柱和空氣的界面上產(chǎn)生全反射，這種現(xiàn)象相當(dāng)于光導(dǎo)纖維的導(dǎo)光現(xiàn)象，故A正確，
B、水從小孔流出形成彎曲的水束，但他發(fā)現(xiàn)激光沒有完全被限制在水束內(nèi)，是因為光從光射向空氣的入射角小于臨界角，出現(xiàn)折射現(xiàn)象，當(dāng)換用頻率更低的激光，仍不能解決問題，故B錯誤；
C、由上分析可知，當(dāng)激光的強度增大一些，仍不會改變光的折射現(xiàn)象，要使完全被限制在水束內(nèi)，必須發(fā)生光的全反射，故C錯誤；
D、孔開得更大些，水束變粗，彎曲程度加大，則導(dǎo)致光從水射向空氣的入射角更小，因此不會發(fā)生光的全反射現(xiàn)象，故D錯誤；
故選：A

點評：考查光的全反射現(xiàn)象的應(yīng)用，注意光的全反射現(xiàn)象的條件．