光纤的奥秘

光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号。光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃光纤，这是为什么呢?

如图甲所示，以某种玻璃为例，当一束激光从这种玻璃射入空气时，光线在玻璃与空气的分界面同时发生折射与反射现象；当入射角逐渐增大时，折射光线强度逐渐减弱，反射光线强度逐渐增强；当入射角增大到41.8°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，如图丙所示，这种现象叫做全反射。

并非光线在任何界面都会发生全反射现象，这种现象只有在光从一种介质斜射向另一介质折射角大于入射角时才能发生。

光纤通信就是利用光的全反射原理。如图丁所示，光导纤维在结构上有内芯和外套两种不同的透明介质，光从内芯传播时遇到光纤外套处，会发生全反射现象，从而保证光线不会泄漏到光纤外。这样光就只在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤，如图戊所示。

（1）图甲中，光线从玻璃斜射向空气时，反射角（大于/小于/等于）折射角。

（2）图乙中，当入射角逐渐增大时。

A．折射角逐渐增大，反射角逐渐减小

B．折射角逐渐减小，反射角逐渐增大

C．折射光线逐渐增强，反射光线逐渐减弱

D．折射光线逐渐减弱，反射光线逐渐增强

（3）光从空气进入玻璃时，增大入射角 (有可能/不可能)发生全反射。

（4）光线从光导纤维的外套斜射向内芯时。

A．折射角大于入射角，可能会发生全反射

B．折射角小于入射角，可能会发生全反射

C．折射角大于入射角，不可能发生全反射

D．折射角小于入射角，不可能发生全反射

（5）如图所示，三棱镜由图甲中玻璃做成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入，请在图中完成这束入射光的光路图。

彩   虹

彩虹是大气中一种光学现象．当太阳光照射到半空中的水珠时，光线被折射和反射，在天空形成弧形彩带．

半空中的水珠是圆形的，当光线照射到圆形水珠上某点时，连接该点和水珠球心O的直线（图中未画出），就是该入射点的法线．

如图甲所示，光线从点C进入水珠，经点D反射，再从点E射出．AB是通过水珠球心O且与入射太阳光平行的直线，用x表示进入水珠的光线距AB的距离．

牛顿发现，太阳光通过三棱镜后被分解成七种单色光．当太阳光进入水珠时，也会产生类似效果，从同一点进入水珠的不同色光在水珠中沿不同路径传播，形成七色彩虹．

光的全反射

一束激光从某种玻璃中射向空气，保持入射点不动，改变入射角(每次增加0.2°)，当入射角增大到引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.当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射.