题目
【题文】光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是( ) A.光从玻璃射到分界面上,入射角足够小 B.光从玻璃射到分界面上,入射角足够大 C.光从空气射到分界面上,入射角足够小 D.光从空气射到分界面上,入射角足够大
【题文】光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是( )
A.光从玻璃射到分界面上,入射角足够小 |
B.光从玻璃射到分界面上,入射角足够大 |
C.光从空气射到分界面上,入射角足够小 |
D.光从空气射到分界面上,入射角足够大 |
题目解答
答案
【答案】B
解析
步骤 1:理解全反射的条件
全反射是指当光线从光密介质(折射率较大)射向光疏介质(折射率较小)时,如果入射角大于或等于临界角,光线将不会进入光疏介质,而是完全反射回光密介质。对于玻璃和空气的分界面,玻璃是光密介质,空气是光疏介质。
步骤 2:确定临界角
临界角是全反射发生的最小入射角。根据斯涅尔定律(Snell's Law),当入射角等于临界角时,折射角为90度。临界角θc可以通过以下公式计算:sin(θc) = n2/n1,其中n1是光密介质的折射率,n2是光疏介质的折射率。对于玻璃和空气,n1 > n2,因此临界角θc < 90度。
步骤 3:分析选项
A. 光从玻璃射到分界面上,入射角足够小:这不会导致全反射,因为入射角太小,光线会进入空气。
B. 光从玻璃射到分界面上,入射角足够大:这可能导致全反射,因为如果入射角大于临界角,光线将不会进入空气,而是完全反射回玻璃。
C. 光从空气射到分界面上,入射角足够小:这不会导致全反射,因为入射角太小,光线会进入玻璃。
D. 光从空气射到分界面上,入射角足够大:这不会导致全反射,因为光从光疏介质射向光密介质,不会发生全反射。
全反射是指当光线从光密介质(折射率较大)射向光疏介质(折射率较小)时,如果入射角大于或等于临界角,光线将不会进入光疏介质,而是完全反射回光密介质。对于玻璃和空气的分界面,玻璃是光密介质,空气是光疏介质。
步骤 2:确定临界角
临界角是全反射发生的最小入射角。根据斯涅尔定律(Snell's Law),当入射角等于临界角时,折射角为90度。临界角θc可以通过以下公式计算:sin(θc) = n2/n1,其中n1是光密介质的折射率,n2是光疏介质的折射率。对于玻璃和空气,n1 > n2,因此临界角θc < 90度。
步骤 3:分析选项
A. 光从玻璃射到分界面上,入射角足够小:这不会导致全反射,因为入射角太小,光线会进入空气。
B. 光从玻璃射到分界面上,入射角足够大:这可能导致全反射,因为如果入射角大于临界角,光线将不会进入空气,而是完全反射回玻璃。
C. 光从空气射到分界面上,入射角足够小:这不会导致全反射,因为入射角太小,光线会进入玻璃。
D. 光从空气射到分界面上,入射角足够大:这不会导致全反射,因为光从光疏介质射向光密介质,不会发生全反射。