Question

14．小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇；玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程：
根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如图1，光从水中射向空气时，折射角大于人射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当人射角增大到某一值时，会不会…

（1）小明的推测是折射光线消失．
（2）小明为了验证自己的推测，进行了如图2所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到光斑消失，证实了自己的推测．
（3）当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？说出你的观点并解释：
你的观点是：不会，理由是：当光从空气斜射入水中时，折射角始终小于入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 （1）据折射角的变化观察分析即可判断；
（2）据上面的猜想可知，若猜想正确，肯定在某一时刻，折射光线会消失，所以据此分析即可解决；
（3）据上面的规律不难看出，由于光从水中斜射向空气时，折射角大于入射角，所以当折射角增大到某种程度后，折射光线会消失；
而光线从空气斜射向水中时，折射角小于入射角，据此就可以判断出是否能出现上述现象．

解答 解：（1）如图．光从水中射向空气时，折射角大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大．那么，当入射角增大到某一值时，可能会发现折射光线消失；
（2）据（1）的猜想可知，若猜想正确，即该实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，光斑会消失；
（3）据上面的规律不难看出，由于光从水中斜射向空气时，折射角大于入射角，所以当折射角增大到某种程度后，折射光线会消失；而光线从空气斜射向水中时，折射角小于入射角，所以不会出现上述现象．
故答案为：（1）折射光线消失；（2）光斑消失；（3）不会；小于．

点评 此题通过光从水或玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角的特点，得出当入射角增大到某一角度时，折射现象消失，发生全反射现象，拓展了学生的知识面．