Question

20．閱讀《光的全反射》，回答：
光的全反射    如圖1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，光就會發生全反射．
海面上出現的海市蜃樓奇景如圖2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下冷上暖的現象．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，并在上層發生了全反射，光線又折回到下層密的氣層中來，經過這樣彎曲的線路，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3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2009年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”．
請根據上述材料，回答下列問題：
（1）光發生全反射時，入射角大于 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”是虛像（選填“實”或“虛”）．
（3）請你寫出光纖的一些具體的應用手術時用的內窺鏡．

Answer 1

分析 （1）由材料“當光從水或玻璃射入空氣時，只要入射角大于臨界角，光就會發生全反射”可得出答案；
（2）實像和虛像的區別：實像能用光屏呈接，虛像不能；實像是實際光線會聚而成的，虛像是實際光線的反向延長線會聚形成的．
（3）光在光導纖維中，光從光導纖維的一端射入，在內壁上多次反射，從另一端射出，這樣就把它攜帶的信息傳到了遠方．

解答 解：（1）由材料“當光從水或玻璃射入空氣時，只要入射角大于臨界角，光就會發生全反射”可知，光發生全反射時，入射角大于 臨界角；
（2）海市蜃樓是光在不均勻的大氣中傳播形成的光的折射現象，看到比物體實際位置高些的虛像．
（3）手術時用的內窺鏡利用了光纖．
故答案為：（1）大于；（2）虛；（3）手術時用的內窺鏡．

點評 此題通過閱讀《光的全反射》考查學生對光的折射、光的全反射的理解，解題的關鍵是理解材料反應的物理情境，在學習過程中要善于利用所學知識解釋有關現象．