问题标题:
小林在探究光的折射规律时发现:当光由玻璃或水斜射入空气发生反射和折射时,不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况.老师告诉他这是光的全反射现象.课后,小
问题描述:
小林在探究光的折射规律时发现:当光由玻璃或水斜射入空气发生反射和折射时,不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况.老师告诉他这是光的全反射现象.课后,小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表:
折射角 | 0° | 15.2° | 30.9° | 48.6° | 74.6° | 81° | 90° | / |
反射能量 | 5% | 7% | 26% | 43% | 77% | 84% | 100% | 100% |
(1)光从玻璃斜射向空气时,折射角、反射能量随着入射角的增大而___,当入射角达到___°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象.
(2)根据上述现象和规律,当一束光从空容器的底部斜向上射向器壁时,光斑落在右侧器壁上的A点,如图23所示.现向容器中缓慢加水,下列说法中正确的是___
A.右侧器壁上的光斑有可能仍在A点
B.右侧器壁上不可能同时出现两个光斑
C.右侧器壁上可能同时出现两个光斑,且有一个光斑一定在A点的上面
D.右侧器壁上若只有一个光斑,则光斑一定在A点的下面.
杜小振回答:
(1)由表格中数据知,光从玻璃斜射向空气时,折射角大于入射角;
折射角、反射能量随着入射角的增大而增大;
当入射角达到41.8°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象.
(2)当容器内加水时,在光没有发生全反射现象之前,由光的折射规律可知,光线将发生折射现象,折射光线远离法线,即向下偏折,也就是在右侧器壁的光斑向下移动到另一个位置A′;
同时当光线将发生折射现象时,也会发生反射现象,所以在水面的下右侧器壁上会出现一个光斑,则右侧器壁上会同时出现两个光斑,且任何一个光斑一定不再A的位置上,故BC错误;
当水面上升到光发生全反射现象但水面没有超过A点时,光只发生全反射现象,只在右侧器壁上出现的一个光斑,且在A点的下方;
当水面上升超过A点后,光在水这一种介质中传播,不再发生反射和折射,所以光斑慢慢向上移最后停在A处,故选项A正确,D错误.
故答案为:
(1)增大;41.8;(2)A.
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