Question

13．小明在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图所示，老师告诉他这是光的全反射现象．课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表：

入射角i	折射角r	反射能量
0°	0°	5%
10°	15.2°	7%
20°	30.9°	26%
30°	48.6°	43%
40°	74.6°	77%
41.2°	81°	84%
41.8°	90°	100%
42°	/	100%

（1）分析表中数据可知光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的增大而增大（选填“增大”或“减小”）．
（2）光从玻璃斜射向空气时，折射光线消失，只有反射，这种现象叫做全反射．当入射角t≥41.8°时，就发生了全反射现象．
（3）当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，折射光线不能消失，无法出现全反射现象．请你猜想一条发生全反射现象的条件：光从密度较小的介质斜射入密度较大的介质．

Answer 1

分析 （1）由表中数据可知：当入射角增大时，反射能量和折射角也随着增大；
（2）光从玻璃斜射向空气时，当入射角为41.8°时，折射光线消失了，反射能量达到100%．
（3）光从空气射向玻璃，折射角小于入射角．假设发生全反射，折射角等于90°，那入射角必大于90°，不符合实际，比较空气和玻璃的密度关系可得出结论．

解答 解：（1）由表格中数据可知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增大；
（2）由表格中数据知，当入射角达到41.8°时，反射能量达到100%，折射角为90°，就发生了全反射现象，所以当入射角t≥41.8°时，就发生了全反射现象；
（3）根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，因此折射光线不能消失，则不能发生全反射现象，比较玻璃和空气的密度大小关系，可猜想，光从密度较小的介质斜射入密度较大的介质时，折射角大于入射角，可能发生全反射现象．
故答案为：（1）增大；（2）41.8；（3）光从密度较小的介质斜射入密度较大的介质．

点评 此题通过实验效果图一步步引导学生，发挥想象力得出全反射的条件及结论，是考查学生的创新能力的一道好题．