Question

16．小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指．他感到很惊奇：玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因．下面是小明的探究过程：

（1）根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关．为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如图1．光从水中射向空气时，折射角大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大．那么，当入射角增大到某一值时，会不会…
（2）小明为了验证自己的推测，进行了如图2所示的实验．实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到光斑消失，证实了自己的推测．
（3）当光从空气射向水中时，也不会出现“②”的现象（选填“会”或“不会”）．

Answer 1

分析 （1）据折射角的变化观察分析即可判断；
（2）据上面的推测可知，若猜想正确，肯定在某一时刻，折射光线会消失，所以据此分析即可解决；
（3）据上面的规律不难看出，由于光从水中斜射向空气时，折射角大于入射角，所以当折射角增大到某种程度后，折射光线会消失；而光线从空气斜射向水中时，折射角小于入射角，据此就可以判断出是否能出现上述现象．

解答 解：（1）折射光线与法线的夹角为折射角，如图1，光从水中射向空气时，折射角大于入射角；
（2）由图1，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大．那么，当入射角增大到某一值时，折射角率先达到
90°，折射光线沿液面水平射出，当入射角再增大时，折射角超过90°，折射光线射向原物质，可能会发现折射光线消失，即该实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，光斑会消失；
（3）据上面的规律不难看出，由于光从水中斜射向空气时，折射角大于入射角，所以当折射角增大到某种程度后，折射光线会消失；而光线从空气斜射向水中时，折射角小于入射角，所以不会出现上述现象．
故答案为：（1）大于；
（2）光斑消失；
（3）不会，光从空气斜射入水中时，折射角始终小于入射角．

点评 此题通过光从水或玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角的特点，得出当入射角增大到某一角度时，折射现象消失，发生全反射现象，拓展了学生的知识面，考查学生应用已有知识分析推理的能力，体现了初中与高中知识的衔接，有难度．