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阅读短文并回答下列问题: 光的全反射 如图1所示,一束激光从某种玻璃中射向空气(...

阅读短文并回答下列问题:

光的全反射

     如图1所示,一束激光从某种玻璃中射向空气(如图所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于或等于临界角时,只发生反射,不发生折射。

    海面上出现的海市蜃楼奇景如图2所示,就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观.在夏季,白昼海水温度比较低,所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象.由于空气的热胀冷缩,因此空气层下密上疏.景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层,并在上层发生了全反射,光线又折回到下层密的气层中来,经过这样弯曲的线路,最后投入人的眼中.由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的,因此看到的景物比实物抬高了许多.

    人们利用光的全反射的现象制成了光缆,用于通信等方面.光在均匀透明的玻璃棒中传播,即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上,借助于接连不断地全反射,可以将光从一端传导到另一端,即使棒的截面直径很小,甚至到微米数量级,传导的效果也不变,这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图3所示.

光导纤维束已成为一种新的光学基本元件,在光通信、光学窥视及光学特殊照明等方面有重要的应用.荣获诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟在此方面贡献突出,被世界誉为光纤通讯之父

请根据上述材料,回答下列问题:   

1)光导纤维是利用______________传导信息的。

2)海市蜃楼情景中,人眼看到的空中的景物________像(选填). 

3)当光从空气射向玻璃,__________(选填不会)发生光的全反射现象。

4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图所示),请在图中完成这束入射光穿过三棱镜的光路图。

__________

 

光的全反射 虚 不会 【解析】 (1)[1]由材料可知,光导纤维是利用光的全反射传递信息的; (2)[2]海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象,看到比物体实际位置高些的虚像; (3)[3]光从玻璃射向空气时,才会发生全反射,所以光从空气射向玻璃,入射角增大,折射光不可能完全消失; (4)[4]光线从空气进入玻璃时,因是垂直照射,所以方向不变;当从玻璃中斜射入空气时,其入射角为45°大于临界角,故其发生全反射,反射后的光线垂直玻璃砖的下表面,所以光的传播方向不变,其光路图如图所示:  
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考点分析:
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如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大.

1)如图1所示,一束平行于主光轴射向水透镜,在光屏上得到一个________光斑,则此时水透镜的焦距为8.0cm,实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在______

2)该同学移动蜡烛,水透镜和光屏至图2所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特点可制成____(选填照相机投影仪);实验进行一段时间后,蜡烛变短,像会出现在光屏的____方,为使像回到光屏中央,合理的操作是_________________________

3)在图2所示实验场景下,该同学把自己的眼镜给水透镜戴上(如图3所示),当从水透镜中抽出适量的水后,他发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该同学戴的是____眼镜(选填近视远视).

 

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同学们探究“平面镜成像特点”。

1)实验中,用玻璃板代替平面镜的目的:___________________

2)小华在竖直的玻璃板前A位置放置点燃的蜡烛,看到玻璃板后出现蜡烛的像,如图甲所示,用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间,她在图甲所示位置观察_____(选填“仍然”或“不能”)看到蜡烛的像。这说明像是由于光的_____(选填“缩小”“反射”或“折射”)形成的。

3)撤去不透明纸,小华在确定蜡烛A像的位置时,眼睛应在_______(选填AA′”)侧观察,发现无法让另一支大小相同的蜡烛与蜡烛A的像完全重合,出现这种情况的原因可能是_________________

4)经过三次实验得到三组物、像位置点,如图乙所示,由此可知________________

 

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“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD,能绕垂直于CDON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。

1)实验前,应将纸板_______放置于平面镜上,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿________时针方向转动;

2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°.由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处?_________

3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了:______

4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束________

A.仍在纸板上呈现    B.被纸板挡住   C.在纸板前方

5 白色纸板在实验中的作用是_______________

 

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如图所示,画出与图中折射光线对应的入射光线。

________

 

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如图所示,一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射,OB为反射光线,请作出入射光线和折射光线大致的方向.

______

 

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