Question

19．小林在探究光的折射規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)光由玻璃或水斜射入空氣發(fā)生反射和折射時(shí)，不斷加大入射角會(huì)發(fā)生折射光消失而反射光卻變得更亮的情況．老師告訴他這是光 的全反射現(xiàn)象．課后，小林查到光從玻璃射向空氣時(shí)的一些數(shù)據(jù)如下表：

入射角	0	10	20	30	40	41.2	41.8	42
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%

表中數(shù)據(jù)說明：
（1）光從玻璃斜射向空氣時(shí)，反射能量隨著入射角的增大而增大，當(dāng)入射角達(dá) 到41.8時(shí)，反射能量達(dá)到 100%，就發(fā)生了全反射現(xiàn)象．
（2）根據(jù)上述現(xiàn)象和規(guī)律，當(dāng)一束光從空容器的底部斜向上射向器壁時(shí)，光斑落 在右側(cè)器壁上的 A 點(diǎn)，如圖所示．現(xiàn)向容器中緩慢加水到A點(diǎn)或A點(diǎn)以上位置，右側(cè)器壁 上的光斑仍在 A 點(diǎn)．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)可知：折射角大于入射角；當(dāng)入射角增大時(shí)，反射能量和折射角也隨著增大；當(dāng)入射角為41.8°時(shí)，折射光線消失了，反射能量達(dá)到100%．
（2）容器內(nèi)加水后，由于水面上升的位置不同，則就會(huì)發(fā)生反射、全反射和折射現(xiàn)象，根據(jù)光的反射、全反射現(xiàn)象和折射規(guī)律可知：當(dāng)光從水面反射的反射光線分析光斑的移動(dòng)情況和光從水斜射入空氣中時(shí)，折射光線遠(yuǎn)離法線，折射角大于入射角，然后分析光斑的移動(dòng)情況．

解答 解：（1）由表格中數(shù)據(jù)知，光從玻璃斜射向空氣時(shí)，折射角大于入射角；
折射角、反射能量隨著入射角的增大而增大；
當(dāng)入射角達(dá)到41.8°時(shí)，反射能量達(dá)到100%，就發(fā)生了全反射現(xiàn)象．
（2）當(dāng)容器內(nèi)加水時(shí)，在光沒有發(fā)生全反射現(xiàn)象之前，由光的折射規(guī)律可知，光線將發(fā)生折射現(xiàn)象，折射光線遠(yuǎn)離法線，即向下偏折，也就是在右側(cè)器壁的光斑向下移動(dòng)到另一個(gè)位置A′；同時(shí)當(dāng)光線將發(fā)生折射現(xiàn)象時(shí)，也會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象，所以在水面的下右側(cè)器壁上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)光斑，則右側(cè)器壁上會(huì)同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)光斑，且任何一個(gè)光斑一定不再A的位置上；當(dāng)水面上升到光發(fā)生全反射現(xiàn)象但水面沒有超過A點(diǎn)時(shí)，光只發(fā)生全反射現(xiàn)象，只在右側(cè)器壁上出現(xiàn)的一個(gè)光斑，且在A點(diǎn)的下方；
當(dāng)水面上升超過A點(diǎn)后，光在水這一種介質(zhì)中傳播，不再發(fā)生反射和折射，所以光斑慢慢向上移最后停在A處．
故答案為：（1）增大；  41.8； （2）A點(diǎn)或A點(diǎn)以上．

點(diǎn)評 本題主要考查了光的折射現(xiàn)象以及光的全反射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)．題目不難，關(guān)鍵是要看懂表格，從中讀出有用的信息．此題關(guān)鍵是知道光從水斜射入空氣中時(shí)，由于入射角的不同會(huì)發(fā)生反射、全反射和折射現(xiàn)象，然后能根據(jù)光的反射、全反射現(xiàn)象和折射規(guī)律分析出光斑的位置．