5.应用全反射解决实际问题的基本方法
(1)确定光是由光疏介质进入光密介质还是由光密介质进入光疏介质.
(2)若光由光密介质进入光疏介质时,则根据确定临界角,看是否发生全反射.
(3)根据题设条件,画出入射角等于临界角的"临界光路".
(4)运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理,运算及变换进行动态分析或定量计算.
6.应用全反射解释自然现象
(1)对"海市蜃楼"的解释:
由于光在空气中的折射和全反射,会在空中出现"海市蜃楼".在海面平静的日子,站在海滨,有时可以看到远处的空中出现了高楼耸立、街道棋布、山峦重叠等景象.这种景象的出现是有原因的.当大气层比较平静时,空气的密度随温度的升高而减小,对光的折射率也随之减小,海面上空的空气温度比空中低,空气的折射率下层比上层大.我们可以粗略地把空中的大气分成许多水平的空气层,如图所示,下层的折射率较大.远处的景物发出的光线射向空中时,不断被折射,射向折射率较低的上一层的入射角越来越大,当光线的入射角大到临界角时,就会发生全反射现象.光线就会从高空的空气层中通过空气的折射逐渐返回折射率较低的下一层.在地面附近的观察者就可以观察到由空中射来的光线形成的虚像.这就是海市蜃楼的景象.如图所示.
(2)对沙漠上、柏油路上的蜃景的解释:
在沙漠里也会看到蜃景,太阳照到沙地上,接近沙面的热空气层比上层空气的密度小,折射率也小.从远处物体射向地面的光线,进入折射率小的热空气层时被折射,入射角逐渐增大,也可能发生全反射.人们逆着反射光线看去,就会看到远处物体的倒景(如图),仿佛是从水面反射出来的一样.沙漠里的行人常被这种景象所迷惑,以为前方有水源而奔向前去,但总是可望而不可即.
在炎热夏天的柏油马路上,有时也能看到上述现象.贴近热路面附近的空气层同热沙面附近的空气层一样,比上层空气的折射率小.从远处物体射向路面的光线,也可能发生全反射,从远处看去,路面显得格外明亮光滑,就像用水淋过一样.
(3)水或玻璃中的气泡为何特别明亮?