Question

（1）用简明的语言表述临界角的定义．
（2）为什么水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮？
（3）频率f=5.0×10¹⁴Hz的单色光在真空中的传播速度c=3.0×10⁸m/s，在某透明介质中的波长入=3.0×10^-7m，求这种色光从该介质射向真空的临界角C．

Answer 1

分析：（1）光从光密介质射入到光疏介质时，折射角大于入射角，折射角为90°的入射角即为临界角．
（2）水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮，是由于一部分射到气泡界面上的光发生了全反射．
（3）由v=λf、n=

c

v

结合求出折射率，再由临界角公式sinC=

1

n

求解临界角．

解答：解：（1）当光线从光密介质射到光疏介质中，折射角为90°时的入射角叫做临界角．
（2）光从水或玻璃射到气泡中时，由于一部分射到气泡界面上的光发生了全反射，所以气泡看起来特别明亮．
（3）设透明介质的折射率为n．
波速、波长和频率的关系为：v=λf…①
介质折射率和光在真空中以及介质中传播速度的关系为：n=

c

v

…②
临界角与折射率的关系：sinC=

1

n

…③
由①、②、③三式可得：sinC=

v

c

=

λf

c

代人数据得：sinC=

1

2

，即：C=30°  
答：
（1）临界角的定义是当光线从光密介质射到光疏介质中，折射角为90°时的入射角．
（2）水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮，是由于一部分射到气泡界面上的光发生了全反射．
（3）种色光从该介质射向真空的临界角C是30°．

点评：解决本题的关键是掌握全反射的条件和临界角的定义、公式，即可正确解答．