Question

（1）用簡明的語言表述臨界角的定義．
（2）為什么水中或玻璃中的氣泡看起來特別明亮？
（3）頻率f=5.0×10¹⁴Hz的單色光在真空中的傳播速度c=3.0×10⁸m/s，在某透明介質中的波長入=3.0×10^-7m，求這種色光從該介質射向真空的臨界角C．

Answer 1

分析：（1）光從光密介質射入到光疏介質時，折射角大于入射角，折射角為90°的入射角即為臨界角．
（2）水中或玻璃中的氣泡看起來特別明亮，是由于一部分射到氣泡界面上的光發(fā)生了全反射．
（3）由v=λf、n=

c

v

結合求出折射率，再由臨界角公式sinC=

1

n

求解臨界角．

解答：解：（1）當光線從光密介質射到光疏介質中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角．
（2）光從水或玻璃射到氣泡中時，由于一部分射到氣泡界面上的光發(fā)生了全反射，所以氣泡看起來特別明亮．
（3）設透明介質的折射率為n．
波速、波長和頻率的關系為：v=λf…①
介質折射率和光在真空中以及介質中傳播速度的關系為：n=

c

v

…②
臨界角與折射率的關系：sinC=

1

n

…③
由①、②、③三式可得：sinC=

v

c

=

λf

c

代人數據得：sinC=

1

2

，即：C=30°  
答：
（1）臨界角的定義是當光線從光密介質射到光疏介質中，折射角為90°時的入射角．
（2）水中或玻璃中的氣泡看起來特別明亮，是由于一部分射到氣泡界面上的光發(fā)生了全反射．
（3）種色光從該介質射向真空的臨界角C是30°．

點評：解決本題的關鍵是掌握全反射的條件和臨界角的定義、公式，即可正確解答．