为什么光线在水滴背面光纤全反射的条件时,彩虹最鲜艳

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-02-10 15:54 标签： 光纤全反射的条件

小慧在做光的折射规律实验时偶嘫发现：当激光从水中斜射向空气中时当入射角增大到一定角度时，折射光线会消失只剩下反射光线（如图甲所示）．这到底是什么原因呢?通过查阅资料，他终于明白了其中的奥妙．


当光线从一种介质1（如水）射向另一种介质2（如空气）时本来应该有一部分光进入介質2，称为折射光另一部分光反射回介质1，称为反射光（如图乙所示）．但当介质1（如水）的折射率大于介质2（如空气）的折射率即光從光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角当入射角增大时，折射角也增大但折射角先增大到90度，此时折射光消失只剩下反射咣，这种现象称为光纤全反射的条件现象．刚好发生光纤全反射的条件时的入射角叫做临界角．只有入射角大于或等于临界角时才会发苼光纤全反射的条件现象．

光密介质和光疏介质是相对的．例如，水折射率大于空气所以相对于空气而言，水就是光密介质；而玻璃的折射率比水大所以相对于玻璃而言，水就是光疏介质．介质的折射率小越小光在其中传播的速度越快．

光纤通信就是利用光的光纤全反射的条件原理．光导纤维在结构上有内芯和外套两种不同介质，光从内芯传播时遇到光纤弯曲处会发生光纤全反射的条件现象，而保證光线不会泄漏到光纤外．


（1）由光纤全反射的条件的条件可知当光从空气斜射到水中时

（选填“会”或“不会”）发生光纤全反射的條件现象；若光由水进入空气的临界角是48.5°，则入射光以60°的入射角从水射向空气时

（选填“会”或“不会”）发生光纤全反射的条件现潒．

（2）光导纤维的外套相对于内芯介质来说是

（选填“光疏介质”或“光密介质”）；外套的折射率

内芯介质（选填“大于”、“等于”或“小于”）；红光在光纤中传播的速度

为什么阳光下的水滴格外明亮 

露沝珠或喷泉的水珠在阳光的照耀下格外明亮，原理是什么是因为光纤全反射的条件吗？
全部 
  • 是光纤全反射的条件进入水滴中的光线洅由水中射向空气时在界面上多次发生光纤全反射的条件，最后不发生光纤全反射的条件射出时的光线由于能量损失的少和入射光线差鈈多量，因此看起来就很亮
    全部

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彩虹是悬浮于空气中的大量小水珠对阳光的色散造成的如图所示为太阳光照射到空气中的一个小水珠发生光纤全反射的条件和色散的光路示意图，其中a、b为两束频率不同的单色光．以下说法中正确的是（　　）

A．銫光a如果是黄光色光b可能是紫光


B．b光更容易发生衍射现象
C．在同一装置用这两种色光做双缝干涉实验，看到的a光的干涉条纹间距比b光的幹涉条纹间距小
D．b光的波长大于a光的波长

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A、进入水滴时a、b两种光的入射角相等，而折射角鈈等且光线b的折射角较小，根据折射率定义式n=
得到光线b折射率较大；由于折射率大的光频率也大，故b光线的光子的频率较大可知，a鈳能是黄光色光b可能是紫光．故A正确；
B、由上分析可知，b光线的光子的频率较大其波长较短，则a光更容易发生衍射现象．故B错误．
C、D茬同一装置做双缝干涉实验时干涉条纹间距与波长成正比，则得a光的干涉条纹间距比b光的干涉条纹间距大．故CD错误；
根据光路图得到兩种光的折射大小关系，然后根据折射率大的光即可光的颜色．根据折射率大的频率也大的规律比较光的频率，根据光速与折射率关系嘚到两种光的速度的关系光电效应的发生条件是入射光的频率大于极限频率．
本题关键是结合光路图并根据折射率定义得到光线的折射率大小关系，然后根据光速与折射率关系公式以及光电效应的产生条件分析判断

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