Question

20．阅读《光的全反射》，回答：
光的全反射    如图1所示，当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角β大于入射角α．若入射角增大时，折射角也随之增大，当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°．若继续增大入射角，此时空气中没有折射光射出，光线全部反射回玻璃，这种现象叫做光的全反射．折射角等于90°时的入射角称为临界角．当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射．
海面上出现的海市蜃楼奇景如图2所示，就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观．在夏季，白昼海水温度比较低，所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象．由于空气的热胀冷缩，因此空气层下密上疏．景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中．由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此看到的“景物”比实物抬高了许多．
    人们利用光的全反射的现象制成了光缆，用于通信等方面．光在均匀透明的玻璃棒中传播，即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上，借助于接连不断地全反射，可以将光从一端传导到另一端，即使棒的截面直径很小，甚至到微米数量级，传导的效果也不变，这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图3所示．
    光导纤维束已成为一种新的光学基本元件，在光通信、光学窥视及光学特殊照明等方面有重要的应用．荣获2009年诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟在此方面贡献突出，被世界誉为“光纤通讯之父”．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）光发生全反射时，入射角大于 临界角（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
（2）海市蜃楼情景中，人眼看到的空中的“景物”是虚像（选填“实”或“虚”）．
（3）请你写出光纤的一些具体的应用手术时用的内窥镜．

Answer 1

分析 （1）由材料“当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射”可得出答案；
（2）实像和虚像的区别：实像能用光屏呈接，虚像不能；实像是实际光线会聚而成的，虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的．
（3）光在光导纤维中，光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方．

解答 解：（1）由材料“当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射”可知，光发生全反射时，入射角大于 临界角；
（2）海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象，看到比物体实际位置高些的虚像．
（3）手术时用的内窥镜利用了光纤．
故答案为：（1）大于；（2）虚；（3）手术时用的内窥镜．

点评 此题通过阅读《光的全反射》考查学生对光的折射、光的全反射的理解，解题的关键是理解材料反应的物理情境，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象．