Question

（1）用簡(jiǎn)明的語(yǔ)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(lái)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(zhì)中的波長(zhǎng)入=3.0×10^-7m，求這種色光從該介質(zhì)射向真空的臨界角C．

Answer 1

分析：（1）光從光密介質(zhì)射入到光疏介質(zhì)時(shí)，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(lái)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(jié)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(dāng)光線從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時(shí)的入射角叫做臨界角．
（2）光從水或玻璃射到氣泡中時(shí)，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(lái)特別明亮．
（3）設(shè)透明介質(zhì)的折射率為n．
波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系為：v=λf…①
介質(zhì)折射率和光在真空中以及介質(zhì)中傳播速度的關(guān)系為：n=

c

v

…②
臨界角與折射率的關(guān)系：sinC=

1

n

…③
由①、②、③三式可得：sinC=

v

c

=

λf

c

代人數(shù)據(jù)得：sinC=

1

2

，即：C=30°  
答：
（1）臨界角的定義是當(dāng)光線從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時(shí)的入射角．
（2）水中或玻璃中的氣泡看起來(lái)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(zhì)射向真空的臨界角C是30°．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)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．