射光越来越弱,直到折射光消失,反射光的强度就不再发生变化了.
如图所示,一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上,棱镜的折射率为,这条光线离开棱镜时与界面的夹角为( ).
A.30° B.45° C.60° D.90°
答案:BD
解析:因为棱镜的折射率为,临界角应满足,所以C=45°.作光路图所示,因光线从空气中射到BC界面时入射角为0°,故进入BC面时不发生偏折,到AB面时由几何关系知入射角i=60°>C,故在AB面上发生全反射.反射光线射到AC时,可知入射角α=30°<C,所以在AC面上既有反射光线又有折射光线,由得,故r=45°,所以该折射光线与棱镜AC面夹角为45°;又因为从AC面反射的光线第二次射到AB面上时,由几何关系知其入射角为0°,所以从AB面上折射出的光线与AB界面的夹角为90°.
1.只有从光密介质射向光疏介质的光才能发生全反射.
2.从光密介质射入光疏介质的光,入射角小于临界角时,同时发生反射和折射;入射角大于等于临界角时,只发生全反射.
3.光密介质与光疏介质是相对的,同一种介质,到底是光密介质还是光疏介质是不确定的.例如,玻璃相对水而言是光密介质,而相对金刚石而言则是光疏介质.
4.光密介质与光疏介质是由两种介质的折射率相对大小决定的,而不是取决于密度的大小,光密介质的折射率较大,但密度不一定较大.例如,酒精(n=1.36)相对于水(n=1.33)是光密介质,但酒精的密度却小于水的密度.
二、对临界角的理解
1.如何计算折射率为n的介质在空气(真空)中发生全反射时的临界角C?
答案:恰好发生全反射时,可认为在空气中的折射角为90°,依据光路可逆的道理,可列式子n=,即sin C=.
2.临界角与介质的折射率具有怎样的定性关系?
答案:介质折射率n越大,临界角越小.
3.如图所示,一束光线以45°的入射角从折射率为1.5的玻璃内射向空气,画出正确的光路图.