当光路可逆遇上全反射
2020-2021学年江苏省宝应县苏科版八年级第一学期物理素养训练第4章-1、光的折射实验(无答案)
2020-2021学年宝应县苏科版八年级第一学期物理素养训练第4章-1、光的折射实验1、光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验．他在光屏上画出互相垂直的和两条线段并相交于O点，如下图甲所示．小华将玻璃砖的一个表面与齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路、OC为同一直线，你认为出现光线OC是因为________所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是________．接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，使线段水平并向水槽中慢慢注水至水面与齐平，入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证________，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的________相同．小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图为水中的折射光线通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是________．若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则________射出的折射光线更远离法线．如下图所示，将透明的薄壁厚度可忽略不计方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。
(5)图1水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B 处，这是由于光在水面处发生了光的折射现象，此时入射角______角角为折射角，选填“大于”“等于”或“小于”；(6)为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量_____，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量___选填“”“”或“”；(7)如图2所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是____________________________，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区________选填“”“”或“”内。
2021届高考物理：光的折射全反射光的色散含答案
A．光束Ⅰ仍为复色光、光束Ⅱ、Ⅲ为单色光
B．光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光束Ⅲ小
C．增大α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束Ⅰ
D．改变α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行
E．减小α角且α>0、光束Ⅲ可能会在上表面发生全反射ABD[由题意画出如图所示的光路图、可知光束Ⅰ是反射光线、所以仍是复色光、而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离、所以光束Ⅱ、Ⅲ是单色光、故A正确；由于光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ、所以玻璃对光束Ⅱ的折
射率大于对光束Ⅲ的折射率、根据v＝c
n
可知、光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光
束Ⅲ小、故B正确；当增大α角且α<90°、即入射角减小时、光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束Ⅰ、故C错误；因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的、根据光的入射角与反射角相等以及光的可逆性、可知改变α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行、故D正确；减小α角且α>0、根据折射定律、光的折射角增大、根据光的可逆性知、光束Ⅲ不可能在上表面发生全反射、故E错误。
]。
光的折射(作业)
4.1光的折射一、单选题1．小明在东钱湖畔看到：船儿在水面荡漾，鱼儿在白云中穿梭，青山在水中摇曳。
小明看到的景物中，由于光的折射形成的是（）A．船儿B．鱼儿C．白云D．青山2．如图所示，是生活中常见到的各种光现象，其中属于光的折射现象的是（）A．透过树丛的光B．海市蜃楼C．手影D．水中倒影3．一束光从空气中入射到上下表面平整且平行的玻璃砖上，最后又射向空气中，光路图如图所示。
下列关于图中各角的关系错误的是（）A．∠2等于∠1B．∠3小于∠1C．∠5等于∠1D．∠5小于∠44．如图所示，一束光线射入杯中，在杯底形成光斑。
逐渐抽出杯中的水，光斑将（）第1 页共15 页第1 页共15 页A．向右移动B．向左移动C．不动D．无法确定5．观察水边风景的照片时，总会发现“倒影”部分比景物本身要暗一些，这是因为（）A．水面只将一部分的入射光线反射，进入人眼B．冲洗照片质量问题C．当时光线太暗D．眼睛的错觉6．如图是光源S发出的光线从水中斜射入空气中的光路图，下列关于人在岸上观察到光源S所成像的说法正确的是（）A．光源S所成的虚像在直线①上B．光源S所成的虚像在直线②上C．光源S所成的实像在直线①上D．光源S所成的实像在直线②上7．鱼儿在清澈的河水里游动，有经验的渔民看到鱼后，可以用鱼叉将鱼叉到，下列说法不正确的是（）A．渔民看到水中的鱼比实际位置浅是因为人眼发出的光从空气射入水中发生折射造成的B．渔民看到的鱼是光的折射形成的虚像C．渔民能看到水中的鱼是因为水中的鱼反射的光经折射后，进入了人的眼睛D．渔民应该用鱼叉瞄准鱼的下方位置，才能将鱼叉到8．如图所示，画中人出现了错误判断：“看起来没那么深啊！”以下四幅光路图中，能正确说明产生这一现象原因的是（）第2 页共15 页第2 页共15 页A．B．C．D．9．一条光线由空气斜射到一平静的水面，光的一部分被水面反射回空气中，光的另一部分进入水中发生折射。
如果入射光线的入射角为50。
中考科学实验专题复习-光的折射 实验Ⅱ(含解析)
中考科学实验专题复习---光的折射1．小刚想探究“光从空气斜射入其它介质中时，光线偏折程度与介质种类是否有关”，他做了如下实验：① 将一个透明长方体水槽放在水平桌面上，把一块磁性白板竖直插入水槽中，白板与水槽侧壁垂直，激光笔“吸”在白板上，如图1甲所示；① 水槽中装水，让激光笔发出的光线斜射入水中，如图1乙所示，记录水槽底部光斑位置；① 将水槽中的水换成油，让激光笔发出的光线斜射入油中，两次光线在液面的入射点与水槽左壁距离相等，如图1丙所示，记录水槽底部光斑的位置；① 分析光斑的位置关系得出结论．根据以上实验步骤，回答下列问题：（1）请写出实验步骤中存在的问题：；（2）小刚改正上述问题后，所记录的两次光斑的位置如图2所示，分析可知：光从空气斜射入其它介质中时，光线偏折程度与介质种类．（选填“有关”或“无关”）2．某兴趣小组在实验室做“探究光的折射规律”实验：细心的陈远君同学发现，当光以较小的入射角从玻璃砖斜射入空气中时，既能观察到反射光线，又能观察到折射光线，如下图所示。
当入射角的增大到一定程度时，折射光线就消失了，而反射光线变得跟入射光线一样亮。
老师告诉远君这种现象在物理学中叫做“全反射”，并让远君同学将每次实验的数据及观察到的现象记录下来，并查阅相关资料，制成了以下表格。
请你分析实验数据回答以下问题：（1）光从玻璃斜射向空气时，折射角入射角，反射光线比入射光线（选填“亮”或“暗”）。
当入射角i≥ °时，反射能量达到100%，此时发生全反射；（2）当光由玻璃垂直射入空气中时，（选填“能” 或“不能”）发生全反射；（3）根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时，折射角入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”），因此（选填“能” 或“不能”）发生全反射。
3．小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置：（一）如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
（1）实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束。
高考物理考点详析 光的折射和全反射
1．折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象。
2．折射定律（1）内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
（2）表达式：n =21sin sin θθ。
（3）在光的折射现象中，光路是可逆的。
3．折射率（1）折射率是一个反映介质的光学性质的物理量。
（2）定义式：21sin sin θθ=n 。
（3）计算公式：vcn =，因为v <c ，所以任何介质的折射率都大于1。
（4）当光从真空（或空气）射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空（或空气）时，入射角小于折射角。
4．全反射现象（1）条件：①光从光密介质射入光疏介质。
②入射角大于或等于临界角。
（2）现象：折射光完全消失，只剩下反射光。
5．临界角：折射角等于90°时的入射角，用C 表示，sin C =n1。
6．光的色散（1）光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。
（2）光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的有序排列。
（3）光的色散现象说明： ①白光为复色光；②同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大； ③不同色光在同一介质中的传播速度不同，波长越短，波速越慢。
（4）棱镜①含义：截面是三角形的玻璃仪器，可以使光发生色散，白光的色散表明各色光在同一介质中的折射率不同。
②三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向，使复色光发生色散。
7．折射定律的理解与应用 解决光的折射问题的一般方法： （1）根据题意画出正确的光路图。
（2）利用几何关系确定光路中的边、角关系，确定入射角和折射角。
（3）利用折射定律建立方程进行求解。
8．玻璃砖对光路的控制两平面平行的玻璃砖，出射光线和入射光线平行，且光线发生了侧移，如图所示。
9．三棱镜对光路的控制（1）光密三棱镜：光线两次折射均向底面偏折，偏折角为δ，如图所示。
高考物理计算题专项突破专题21之21 光的折射与全反射问题(原卷版)
专题21 光的折射与全反射问题①折射定律：1221sin sin n =θθ； ②折射率：v c n =； ③全反射：nC 1sin =；在解光的折射与全反射问题时，首先要画出光路图：①确定介质的几何图形；①正确画出光路图。
其次要确定光线的入射角、反射角以及折射角，再由几何关系求出光线的出射角以及偏转角。
最后，进一步挖掘临界隐含条件，运用反射定律、折射定律以及临界角公式列方程；根据公式ncv =计算光在介质中的传播速度。
1.求解光的折射、全反射类的问题时的注意事项：(1)发生全反射的条件是光必须从光密介质入射到光疏介质，且入射角要大于或等于临界角； (2)光的反射和全反射现象，都遵循反射定律，光路都是可逆的；(3)当光照射到两种介质的界面上时，一般情况下反射和折射是同时发生的，只有在符合全反射条件下，才不发生折射现象。
2.常见的计算光的传播时间问题的方法(1)全反射现象中，光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化，即nc v =； (2)全反射现象中，光的传播路程应结合光路图中的几何关系进行确定； (3)利用vLt =求解光的传播时间。
3.常考的折射模型及应用（1）平行玻璃砖：结构：玻璃砖上下表面平行对光线的作用：通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移。
应用：测定玻璃的折射率（2）三棱镜：结构：横截面为三角形对光线的作用：通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折。
应用：改变光的传播方向（3）圆柱体（球）：结构：横截面为圆对光线的作用：圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折。
应用：改变光的传播方向（4）不规则图形：结构：上下两表面不平行对光线的作用：通过上表面折射后，在下表面可能发生全反射，也可能不发生全反射。
应用：改变光的传播方向典例1：（2022·江苏·高考真题）如图所示，两条距离为D的平行光线，以入射角θ从空气射入平静水面，反射光线与折射光线垂直，求：（1）水的折射率n；（2）两条折射光线之间的距离d。
《光的全反射及其应用》 知识清单
《光的全反射及其应用》知识清单一、光的全反射的基本概念当光从光密介质射向光疏介质时，入射角增大到某一角度，折射角会达到 90 度，此时折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象就叫做光的全反射。
要发生全反射，需要满足两个条件：一是光从光密介质射向光疏介质；二是入射角大于或等于临界角。
临界角是指发生全反射时的最小入射角，其计算公式为：sinC ＝ 1 ／ n（其中 C 表示临界角，n 表示光密介质相对光疏介质的折射率）。
二、光的全反射的原理我们可以通过惠更斯原理来理解光的全反射。
惠更斯原理指出，波面上的每一点都可以看作是新的子波源，这些子波的包络面就是新的波前。
当光从光密介质射向光疏介质时，随着入射角的增大，折射光线逐渐远离法线。
当入射角达到临界角时，折射光线沿着界面传播。
当入射角继续增大，超过临界角，就不再有折射光线，只有反射光线。
三、光的全反射的特点1、能量守恒在全反射过程中，入射光的能量全部被反射回光密介质，没有能量损失。
2、光路可逆光的全反射遵循光路可逆原理，即如果让反射光线逆着原来的入射方向入射，它将沿着原来的折射光线方向射出。
四、光的全反射的应用1、光纤通信光纤是利用光的全反射原理来传输光信号的。
光纤由内芯和包层组成，内芯的折射率高于包层的折射率。
当光在内芯中传播时，入射角大于临界角，光就会在光纤内不断地全反射，从而实现长距离、高速率的信息传输。
光纤通信具有容量大、保密性好、抗干扰能力强等优点，广泛应用于通信、互联网、广播电视等领域。
2、光学传感器基于光的全反射原理，可以设计出各种光学传感器。
例如，利用全反射来检测液体的折射率变化，从而测量液体的浓度、纯度等参数。
在一些压力传感器中，也可以通过监测光的全反射情况来感知压力的变化。
3、光学内窥镜内窥镜是一种用于医疗检查和手术的工具。
在光学内窥镜中，利用光的全反射原理将光线导入人体内部，并将内部的图像传输出来，帮助医生进行诊断和治疗。
4、珠宝鉴定在珠宝鉴定中，光的全反射现象可以帮助鉴定宝石的真伪和品质。
2023高考物理光学专题冲刺训练--光的折射、全反射问题
光的折射、全反射一、折射定律和折射率1.对折射率的理解(1)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小v＝c n。
(2)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。
同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。
(3)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。
2.光路的可逆性在光的折射现象中，光路是可逆的。
如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射。
3.解决光的折射问题的思路(1)根据题意画出正确的光路图。
(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准。
(3)利用折射定律、折射率公式求解。
(4)注意折射现象中光路是可逆的。
二、针对练习1、(多选)如图所示，等边三角形ABC为某透明玻璃三棱镜的截面图，边长等于L，在截面上一束足够强的细光束从AB边中点与AB边成30°角由真空射入三棱镜，从BC边射出的光线与BC边的夹角为30°。
光在真空中的速度为c，则()A．玻璃的折射率为3B．玻璃的折射率为2C．光在三棱镜中的传播路程0.5LD．光在三棱镜中的传播时间为3L 2c2、（多选）一小球掉入一水池中，小球所受重力恰与其所受阻力和浮力的合力相等，使小球匀速下落，若从水面到池底深h＝1.5 m，小球3 s到达水底，那么，在下落处正上方观察时()A．小球的位移等于1.5 m B．小球的位移小于1.5 mC．小球的运动速度小于0.5 m/s D．小球的运动速度仍等于0.5 m/s3、（多选）把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d的半球体b，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上，从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是（）A．a中的字的位置比b中的字高B．b中的字的位置比a中的字高C．a、b中的字一样高D．a中的字的位置较没有玻璃时的高，b中的字的位置和没有玻璃时的一样4、（多选）由于覆盖着地球表面的大气，越接近地表面越稠密，折射率也越大，远处的星光经过大气层斜射向地面时要发生偏折，使我们看到的星星的位置，与实际位置间存在差距，这种效应叫作蒙气差。
人教版高中物理选修一《全反射》教学教案(1)
2.全反射学习目标：1.[物理观念]知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念． 2.[科学思维]理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象． 3.[科学态度与责任]了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用．☆阅读本节教材，回答第85页“问题”并梳理必要知识点．教材第85页“问题”提示：光线在气泡表面发生全反射的结果．水中的气泡是光疏介质，光经水射向气泡时，一部分光发生全反射，有更多的光反射到人的眼睛中，光的能量大了，人就会感觉特别明亮．一、全反射1．光密介质和光疏介质光疏介质光密介质定义折射率相对较小的介质折射率相对较大的介质传播速度光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小折射特点光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角(1)全反射及临界角的概念①全反射：光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线就会完全消失，只剩下反射光线的现象．②临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角．用字母C表示．(2)全反射的条件要发生全反射，必须同时具备两个条件：①光从光密介质射入光疏介质．②入射角等于或大于临界角．(3)临界角与折射率的关系光由介质射入空气(或真空)时，sin C＝1n(公式)．二、全反射的应用1．全反射棱镜：截面为等腰直角三角形的棱镜，利用全反射改变光的方向．2．光导纤维：由折射率较大的内芯和折射率较小的外套组成，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)两种介质相比较，折射率大的介质是光密介质．(√)(2)光从密度大的介质射入密度小的介质时一定能发生全反射．(×)(3)全反射棱镜和平面镜都是根据全反射原理．(×)(4)光纤通信的主要优点是容量大．(√)2．(多选)已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是()A．从玻璃射入水晶B．从水射入二硫化碳C．从玻璃射入水中D．从水晶射入水E．从玻璃射入二硫化碳ACD[发生全反射的条件之一是光从光密介质射入光疏介质，光密介质折射率较大，故A、C、D正确．]3．华裔科学家高锟被誉为“光纤通信之父”．光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．内芯的折射率比外套的________，光传播时在内芯与________的界面上发生全反射．[解析]光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射．[答案]大外套全反射“思考与讨论”的答案提示：如图光由介质射向真空(或空气)中，若刚好发生全反射现象，由折射率定义及光路可逆知：n＝sin θsin C＝sin 90°sin C＝1sin C所以sin C＝1 n.光亮铁球在阳光下很刺眼(如图1)．将光亮铁球夹在试管夹上，放在点燃蜡烛上熏黑(如图2)．将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中，放在水中的铁球变得比在阳光下更亮(如图3)．图1图2图3把试管夹从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，再将其再放入水中时，出现的现象和前述一样，这是为什么呢？提示：被蜡烛熏黑的光亮铁球外表面附着一层未燃烧完全的碳蜡混和物，对水来说是不浸润的，当该球从空气进入水中时，在其外表面上会形成一层很薄的空气膜，当有光线透过水照射到水和空气界面上时，会发生全反射现象，而正对小球看过去会出现一些较暗的区域，这是入射角小于临界角的区域．光疏介质和光密介质是相对而言的，并没有绝对的意义．例如：水晶(n＝1.55)对玻璃(n＝1.5)是光密介质，而对金刚石(n＝2.42)来说，就是光疏介质．同一种介质到底是光疏介质还是光密介质，不是绝对的．光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小．例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介质．由v＝cn可知：光在光密介质中传播速度比在光疏介质中要小．光在两种介质中传播时，由折射定律可知：n1sin θ1＝n2sin θ2，n1v1＝n2v2，由此可知：当光从光密介质传播到光疏介质时，折射角大于入射角；当光从光疏介质传播到光密介质时，折射角小于入射角．光在光疏介质中传播的速度大于光在光密介质中传播的速度．2．对全反射的理解(1)全反射是光的折射的特殊现象，全反射现象还可以从能量变化角度加以理解．当光从光密介质射入光疏介质，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，发生了全反射．(2)全反射遵循的规律：光从光密介质进入光疏介质发生全反射时，仍然遵守反射定律，有关计算仍依据反射定律进行．【例1】如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出．若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等．(1)求三棱镜的折射率；(2)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程．(不考虑多次反射)思路点拨：解答本题要注意以下两点：(1)根据三角形的边角关系和折射定律弄清在三个分界面的光路；(2)当光线射向三棱镜的AC边时是否发生全反射．[解析](1)光路如图所示，图中N点为光线在AC边发生反射的入射点．设光线在P点的入射角为i、折射角为r，在M点的入射角为r′、折射角依题意得也为i，且i＝60°①由折射定律得sin i＝n sin r ②n sin r′＝sin i ③由②③式得r＝r′④OO′为过M点的法线，∠C为直角，OO′∥AC.由几何关系知∠MNC＝r′由反射定律可知∠PNA＝∠MNC ⑥联立④⑤⑥式得∠PNA＝r ⑦由几何关系得r＝30°⑧联立①②⑧式得n＝ 3. ⑨(2)设在N点的入射角为i″，由几何关系得i″＝60°⑩此三棱镜的全反射临界角满足n sin θ＝1 ⑪由⑨⑩⑪式得i″>θ此光线在N点发生全反射，三棱镜的AC边没有光线透出．[答案](1)3(2)三棱镜的AC边没有光线透出分析见解析求解全反射问题的思路1．求解全反射问题的步骤(1)确定光是由光疏介质射入光密介质还是由光密介质射入光疏介质．(2)若光由光密介质射入光疏介质，则根据sin C＝1n确定临界角，看是否发生全反射．(3)根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光路”．(4)运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理、运算及变换，从而进行动态分析或定量计算．2．求光线照射的范围时，关键是找出边界光线，如果发生全反射，刚好能发生全反射时的临界光线就是一条边界光线，而另一条光线可以通过分析找出．确定临界光线时，关键是确定光线在什么位置时入射角等于临界角．[跟进训练]1．(多选)如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是()A．若三条光线中有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线B．若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射C．若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射D．若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大ACD[三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折．在直径界面，光线aO的入射角最大，光线cO的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能．如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO光线，因为它的入射角最大，所以A项对；若bO光线能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO的入射角更大，所以，光线aO一定能发生全反射，光线cO的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角，因此cO不一定能发生全反射，所以C项对，B项错；若光线aO恰能发生全反射，光线bO 和cO都不能发生全反射，但bO的入射角更接近于临界角，所以光线bO的反射光线较光线cO的反射光线强，即bO的反射光线亮度较大，所以D项对．]全反射的应用中新网2004年3月16日电据日本《读卖新闻》报道，15日上午11时30分左右(北京时间10时30分)，日本根室市职员谷口博之在北海道根室市海域的根室海峡上空，观测到了船悬于半空的海市蜃楼奇观，并将其拍摄下来．海市蜃楼怎样解释这种自然现象？提示：当大气比较平静且海面上的空气温差较大时，空气的密度随温度的升高而减小，对光的折射率也随之减小，远处的轮船反射的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较小的上一层的入射角越来越大，当光线的入射角大到临界角时，就会发生全反射，光线从高空返回折射率较小的下一层，当光线进入人眼后，人总认为光是从光的反向延长线的方向发射而来的，所以地面附近的观察者就可以看到虚像，并且虚像成像在远处的半空中，这就是海面上的“蜃景”．1．对全反射棱镜光学特性的两点说明(1)当光垂直于它的一个界面射入后，都会在其内部发生全反射，与平面镜相比，它的反射率很高．(2)反射时失真小，两种反射情况如图甲、乙所示．2．光导纤维的结构与应用实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射，使反射光的能量最强，实现远距离传送．因此，光信号能携带着声音、图像以及各种数字信号沿着光纤传输到很远的地方，实现光纤通信，其主要优点是容量大，衰减小，抗干扰性强等．医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体的胃、肠等器官内部，如图所示．【例2】如图所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n.光从它的一个端面射入，从另一端面射出所需的最长时间为多少？(设光在真空中的光速为c)[解析]该题考查光导纤维的全反射及光速问题．由题中的已知条件可知，要使光线从光导纤维的一端射入，然后从它的另一端全部射出，必须使光线在光导纤维中发生全反射现象．要使光线在光导纤维中经历的时间最长，就必须使光线的路径最长，即光对光导纤维的入射角最小，光导纤维的临界角为C＝arcsin 1n.光在光导纤维中传播的路程为d＝Lsin C＝nL，光在光导纤维中传播的速度为v＝cn，所需的最长时间为t max＝nL c n ＝n2Lc.[答案]n2Lc对光导纤维折射率的要求设光导纤维的折射率为n，当入射光线的入射角为θ1时，进入端面的折射光线传到侧面时恰好发生全反射，如图所示，则有：sin C＝1n，n＝sin θ1sin θ2，C＋θ2＝90°，由以上各式可得：sin θ1＝n2－1.由图可知：(1)当θ1增大时，θ2增大，而从纤维射向空气中光线的入射角θ减小．(2)当θ1＝90°时，若θ＝C，则所有进入纤维中的光线都能发生全反射，即有n＝2，以上是光从纤维射向真空时得到的折射率．(3)由于光导纤维包有外套，外套的折射率比真空的折射率大，因此光导纤维折射率要比2大些．[跟进训练]2．空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图所示，方框内有两个折射率为n＝1.5的全反射玻璃棱镜．在框内画出两个棱镜的放置方式并作出光路图．[答案]1．物理观念：临界角、全反射的条件．2．科学思维：通过实验总结物理规律．3．科学探究：探究全反射发生的条件．1．(多选)下列说法正确的是()A．因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B．因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C．同一束光，在光密介质中的传播速度较小D．光从光密介质射入光疏介质有可能不发生全反射BCD[因为水的折射率为1.33，酒精的折射率为1.36，所以水对酒精来说是光疏介质；由v＝cn可知，光在光密介质中的速度较小．]2．(多选)如图所示，ABCD是两面平行的透明玻璃，AB面和CD面平行，它们是玻璃和空气的界面，设为界面1和界面2.光线从界面1射入玻璃砖，再从界面2射出，回到空气中，如果改变光到达界面1时的入射角，则()A．只要入射角足够大，光线在界面1上可能发生全反射现象B．只要入射角足够大，光线在界面2上可能发生全反射现象C．不管入射角多大，光线在界面2上都不可能发生全反射现象D．光线穿过玻璃砖后传播方向不变，只发生侧移CD[在界面1，光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不能发生全反射现象；在界面2，光由玻璃砖进入空气，是由光密介质进入光疏介质，由于界面1和界面2平行，光由界面1进入玻璃后再到达界面2，在界面2上的入射角等于在界面1上的折射角，因此入射角总是小于临界角，也不会发生全反射现象．]3．(多选)光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图所示．下列论述正确的是()A．光在介质1中的传播速度较大B．光在介质2中的传播速度较大C．光从介质1射向两种介质的交界面时，不可能发生全反射现象D．光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象ACD[光从介质1进入介质2的光路如题图，入射角大于折射角，即从光疏介质入射到光密介质，所以光线在介质1中传播速度较大，A对，B错；光线从光密介质到光疏介质可能发生全反射即从介质2到介质1，CD 对．]4．(多选)下列现象中是由于全反射造成的是()A．露珠在阳光下格外明亮B．直棒斜插入水中时，呈现弯折现象C．海市蜃楼D．在炎热夏天的柏油马路上，远处的路面显得格外明亮ACD5．[思维拓展]情境：在自行车的后挡泥板上，常常安装着一个“尾灯”．其实它不是灯，它是由一种透明的塑料制成的，其截面如图所示．夜间，从自行车后方射来的汽车灯光照在“尾灯”上时，“尾灯”就变得十分明亮，以便引起汽车司机的注意．问题：(1)尾灯为什么做成如图所示截面而不是平面？(2)夜间“尾灯”变得十分明亮利用了什么原理？[提示](1)用全反射棱镜代替平面镜，改变光的传播方向．(2)全反射原理．。
高二物理光的全反射试题答案及解析
高二物理光的全反射试题答案及解析1. a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示。
若用a、b两束光先后照射某金属，b光照射时恰能逸出光电子；那么a光照射时金属板（填“能”或“不能”）逸出光电子；现将a、b两束光先后从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b光不能进入空气，则a光（填“能”或“不能”）进入空气。
【答案】能，不能【解析】题由折射率的定义，可确定光路中a的折射率大，光的折射率越大，其频率越大；所以b光照射时恰能逸出光电子，用a光照射时金属板也能逸出光电子，根据全反射定律可得折射率越大，全反射角越小，所以若b光不能进入空气，则a光不能进入空气【考点】考查了光电效应，光的全反射2.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则()．A．该棱镜的折射率为B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行【答案】AC【解析】由几何知识可知三角形EBF为等边三角形，故从E点入射的光线，入射角为60°，折射角为30°，由折射定律可知n＝＝，A正确；光射在F点时，入射角为30°，故不发生全反射，折射角为60°，B、D错；光从空气中进入棱镜中，光速减小，而光的频率不变，所以光在棱镜中的波长变小，C正确．3.如图为一直角棱镜的横截面，∠bac＝90°，∠abc＝60°.一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率n＝，若不考虑入射光线在bc面上的反射光，则有光线()．A．从ab面射出B．从ac面射出C．从bc面射出，且与bc面斜交D．从bc面射出，且与bc面垂直【解析】由全反射条件知sin C＝＝，所以C＝45°.由几何知识和反射定律、折射定律作出光路图如图所示，通过分析计算可以判断：光线在ab面发生全反射，在ac面不发生全反射，既有折射光线，又有反射光线，且其反射光线垂直于bc面射出．4.下列说法正确的是()．A．在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时，看到的物体的像将比物体所处的实际位置低B．光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传播信息C．玻璃裂缝处在光的照射下，看上去比周围明显亮，是由于光的全反射D．海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气折射率比下层空气折射率大【答案】BC【解析】由于光的折射，在水中的潜水员斜向上看岸边物体时，看到物体的像比物体实际位置高，A项错误；光纤通信是利用光的全反射原理来传递信息的，B项正确；玻璃杯裂缝处在光的照射下，看上去比周围明显亮是由于光在裂缝处发生全反射造成的，C项正确；海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率小，D项错误．5.一束光从空气射向折射率为n＝的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角，则()．A．当i>45°时，会发生全反射现象B．无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°C．欲使折射角r＝30°时，应以i＝45°的角度入射D．当入射角i＝arctan时，反射光线跟入射光线恰好互相垂直【答案】BC【解析】光从空气射入玻璃时，不会发生全反射，A项错．由折射定律可知，B、C选项正确．当入射角为arctan时，反射光线跟入射光线的夹角为2arctan，D项错．6.在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为()．A．r B．1.5r C．2r D．2.5r【解析】如图所示，光线射到A或B时，入射角大于临界角C＝arcsin＝42 °，发生全反射，而后由几何关系得到第二次到达界面的时候垂直射出；同理，在AB之间射入的光线都发生全反射．O点为△ABC的重心，设FC＝x，则由几何关系得到＝，解得光斑半径x＝2r.7.如图所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上，棱镜的折射率为，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为()．A．30°B．45°C．60°D．90°【答案】BD【解析】因为棱镜的折射率为，所以临界角C应满足sin C＝，所以C＝45°.作光路图如图所示．因光线从空气中射到BC界面时入射角为零度，故进入BC面时不发生偏折，到AB面时由几何关系知入射角i＝60°＞C，故在AB面上发生全反射，反射光线射到AC面时，可知入射角α＝30°＜C，所以在AC面上既有反射光线又有折射光线．由n＝得sin r＝，r＝45°，所以该折射光线与棱镜AC面夹角为45°；又因从AC面反射的光线第二次射到AB面上时，由几何关系知其入射角为0°，所以从AB面上折射出的光线与AB界面夹角为90°.8.如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是()．A．假若三条光线中有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线B．假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射C．假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射D．假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大【答案】ACD【解析】三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折．在直径界面，光线aO的入射角最大，光线cO的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能．如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO光线，因为它的入射角最大，所以选项A对．假若光线bO能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO的入射角更大，所以，光线aO一定能发生全反射，光线cO的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角，因此，cO不一定能发生全反射．所以选项C对、B错．假若光线aO恰能发生全反射，光线bO和cO都不能发生全反射，但bO的入射角更接近于临界角，所以，光线bO的反射光线较光线cO的反射光线强，即bO的反射光线亮度较大，所以D对，本题答案选A、C、D.9.如图所示，一透明半圆柱体折射率为n＝2，半径为R，长为L.一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出．求该部分柱面的面积S.【答案】RL【解析】半圆柱体的横截面如图所示，OO′为半径．设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，由折射定律有sin θ＝式中，θ为全反射临界角．由几何关系得∠O′OB＝θ，S＝2RL·∠O′OB代入题所给条件得S＝RL.10.如图所示放在空气中折射率为n的平行玻璃砖，表面M和N平行，P，Q两个面相互平行且与M，N垂直。
中考物理复习《光学实验题》专项练习题-附带答案
中考物理复习《光学实验题》专项练习题-附带答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________小孔成像实验1．如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。
将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：（1）烛焰在塑料薄膜上所成的像是（填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是光的；（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是（____）A．三角形光斑B．圆形光斑C．烛焰的正立像D．烛焰的倒立像（3）眼睛从右侧看过去，将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则人眼看到的塑料薄膜上的像是（选填“顺”或“逆”）时针旋转的；（4）为了增大烛焰所成的像，可将蜡烛与小孔的距离调（选填“远”或“近”）一些。
2．学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像实验。
如图所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再分别用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。
分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
（1）分析比较甲、乙两图，可以得出的结论是：小孔成像的形状与小孔的形状（选填“有关”或“无关”）。
（2）分析比较甲、丙两图，可以得出的结论是：小孔成像的形状与的形状有关。
（选填“物体”或“塑料膜”）（3）通过实验，可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是（选填“正立”或“倒立”）的像，说明小孔成像是由于原理。
（4）树荫下的圆形光斑就是通过树叶间的小孔在地面上所成的像。
探究光的反射定律实验3．用如图所示装置探究光的反射定律，白色硬纸板EF垂直于平面镜放置，能沿ON折转，ON垂直于平面镜。
让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点，观察反射光的方向。
（1）实验中纸板的作用是，将入射光线AO向法线靠近时，看到反射光线OB （选填“靠近”或“远离”）法线；（2）纸板EF右侧没有沿ON折转时，能观察到反射光线，有折转时，观察不到反射光，说明光反射时，反射光线和入射光线、法线在；（3）将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿图中的OA方向射出，说明光反射时，光路是的；（4）由于光在纸板上发生了（选填“镜面反射”或“漫反射”），所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的途径；（5）实验测得入射角为45°，反射角也为45°，由此得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论，你认为得出的结论（选填“合理”或“不合理”），原因是。
光学中光路可逆原理内容为：沿着一定线路传播的一条光线,可以沿原路方向返回通过发光点。
光学中光路可逆原理内容为：沿着一定线路传播的一条光线，可以沿原路方向返回通过发光点。
1. 引言1.1 概述在光学领域中，光路可逆原理是一个基本概念。
它指的是沿着一定线路传播的一条光线，可以沿着原路方向返回通过发光点。
这个原理在许多光学现象和实验中都起到重要作用，并对我们对光的传播和行为有深远的影响。
1.2 文章结构本文将首先介绍光学中光路可逆原理的定义和解释，然后探讨其实验验证和原理描述。
接着，我们将分析光线的传播特性以及路径可逆性，并探讨此原理适用条件与限制。
在第四部分，我们将通过两个实例研究来进一步说明该原理的应用与意义，并进行实验结果及数据分析。
最后，在结论与展望部分总结所得出的结论，并提出存在问题及未来拓展的方向。
1.3 目的本文旨在全面介绍光学中的光路可逆原理，深入探讨其定义、实验验证、应用领域以及对于我们对于光线传播行为的认识所带来的影响。
通过本文的阐述,希望能够增加读者对该原理的理解，并为进一步研究光学现象提供基础。
2. 光学中光路可逆原理2.1 定义和解释在光学中，光路指的是光线传播的路径。
光线作为电磁波沿着一定的线路传播，在没有发生强散射或吸收的情况下，可以按照原路方向返回通过发光点，这就是光学中的光路可逆原理。
换句话说，如果一条光线从A点射向B点，那么同样的轨迹也可以让反向传播的光线从B点回到A点。
2.2 实验验证与原理描述为了验证光学中的光路可逆原理，科学家们进行了多个实验。
其中一个经典实验是使用凸透镜和直达仪器来观察反射现象。
实验结果显示，当入射角等于反射角时，入射和出射路径是可逆的。
根据菲涅尔公式和斯涅尔定律等基本原理，我们可以解释这个现象。
根据菲涅尔公式，入射角等于反射角时，功率传输系数为1。
而根据斯涅尔定律，两个媒质之间折射率之比等于入射角正弦与折射角正弦之比。
因此，当入射角等于反射角时，折射率之比为1，光线在两个媒质间不会发生偏折。
这就解释了为什么光在反向传播时能够沿着原路径返回。
实验题16测定玻璃折射率(解析版)-备战高考物理满分卷题型专练
实验题16测定玻璃折射率时间：50分钟 满分：100分1．（4分）（2020·河北省南和县第一中学高二期中）如图所示，在“测量玻璃的折射率”的实验中，当光线AO 以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找到跟入射光线AO 对应的出射光线O ′B ，从而确定玻璃中的折射光线OO ′。
（1）在图中标记了四个角，分别为θ1、θ2、θ3、θ4，则玻璃的折射率n =____________。
（2）下列措施中，不能．．减小实验误差的是_________。
A ．玻璃砖界面aa'与bb'间的距离适当大些B ．入射角要尽量小些C ．大头针应竖直地插在纸面上D ．针P 1与P 2、P 3与P 4的间距要适当远些 【答案】13sin sin θθ B 【解析】【详解】第一空.由光的折射定律可知，玻璃的折射率13sin sin n θθ= 第二空. 玻璃砖界面aa'与bb'间的距离适当大些，可减小实验的误差，选项A 不符合题意；入射角太小，则角度的测量会产生误差，则不能减小误差，选项B 符合题意；大头针应竖直地插在纸面上，可减小实验误差，选项C 不符合题意；针P 1与P 2、P 3与P 4的间距要适当远些，这样可减小标记入射光线以及折射光线时的误差，选项D 不符合题意；2．（4分）（2020·北京高三学业考试）小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如图所示，他进行的主要步骤是：(1)用刻度尺测玻璃砖的直径AB 的大小d ；(2)先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O 、直径AB 、AB 的法线OC ；(3)将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN 紧靠A 点并与直径AB 垂直放置；(4)调节激光器，使PO 光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O ，并使长直尺MN 的左右两侧均出现亮点，记下左侧亮点到A 点的距离x 1，右侧亮点到A 点的距离x 2。
当光路可逆遇上全反射
当光路可逆遇上全反射
张林
【期刊名称】《试题与研究》
【年(卷),期】2018(000)008
【摘要】光的反射和折射均遵守光路可逆规律，但学生在学习全反射时会遇到一些困惑:如图1，光从光密介质射向光疏介质时，入射角恰好为临界角！时，折射光线恰好“消失”，如果根据光路可逆，用一条“消失”的光线3沿表面人射，怎么可能沿着光线1返回呢？
【总页数】64页(P34-34)
【作者】张林
【作者单位】湖北省荆州市文星中学
【正文语种】中文
【中图分类】G4
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全反射测试题
全反射测试题一、全反射选择题1．如图所示,在空气中,一束单色光由两面平行的玻璃板的a表面射入,从b表面射出,则以下说法中正确的是()A．出射光线一定与入射光线平行B．随着θ角的增大,光可能在a表面发生全反射C．随着θ角的增大,光可能在b表面发生全反射(θ<90°)D．无论如何改变θ角,光线从a表面射入,不可能在b表面发生全反射2．如图，一束白光沿半径方向从A点射入半圆形玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光照在光屏上，a、b为折射光的上下边界，c为反射光，若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，可以观察到各色光在光屏上陆续消失，在光带完全消失之前，下列说法正确的有（）A．c光逐渐变暗B．ab光带逐渐变亮C．a光与b光相比，a光先消失D．单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间3．如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。
M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30︒，光在真空中的传播速度为c，则（）A．此玻璃的折射率为2B．光线从B传播到D的时间为3R cC．若增大∠ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象D．若减小∠ABD，从AD段射出的光线仍平行于AB4．如图所示，置于空气中的厚玻璃板，AB、CD分别是玻璃板的上、下表面,且AB∥CD.光线经AB表面射向玻璃砖，折射光线射到CD表面时，下列说法正确的是( )A．不可能发生全反射B．有可能发生全反射C．只要入射角i足够大就能发生全反射D．不知玻璃折射率，无法判断5．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（）A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大6．如图所示，一束光与某材料表面成45°角入射，每次反射的光能量为入射光能量的k倍(01)k<<。
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当光路可逆遇上全反射
张林荆州市文星学校 434000
光的反射和折射均遵守光路可逆规律，但学生在学习全反射时会遇到一些困惑：如图１，光从光密介质射向光疏介质时，入射角恰好为临界角Ｃ时，折射光线恰好＂消失＂，如果根据光路可逆，用一条＂消失＂的光线３沿表面入射，怎么可能沿着光线１返回呢？
一问题出现的背景
光路可逆规律是几何光学中的一条规律，几
何光学是以几何定律和某些基本的实验定律为
基础的光学．几何光学的一些结论只是真实情况
的近似，有自己成立的条件，即，在所研究对象
与情景的尺寸远大于波长时，或者，情景对光振
动的振幅与位相不做要求等一些波动性质可不
计时，几何光学的规律才能成立。
光路可逆规律
正是在上述条件下的一种实验规律。
全反射规律也是几何光学的一个比较重要的实验规律。
但实际上全反射那条恰好“消失”的光线在光疏介质中的场并不为零。
在波动的角度，如图2，折射波的场是一个沿z轴方向传播但振幅在x方向沿指数衰减的波，它称为“表面波”或“倏逝波”。
二给学生的解释
高中人教版教材的安排中，
在接触这个问题时，对光的波动性
还一无所知，解释起来还是有一定
的困难。
可以尝试用下面的方式来
说明：光路可逆规律和全反射规律
都是在实验的基础上总结出来的、
在各自代表的范围内都是正确的
实验规律。
既然是实验规律，各自
成立的条件限于一些普通的而不
是特殊的情况。
在这个困惑中，主要在于发生全反射的时候，折射光线能量消失，刚好就是
光折射时光路可逆不再成立的临界情况。
三当光路可逆遇上全反射的收获
当光路可逆遇上全反射的时候，让我们想到一个开始学习物理时常会想到的问题：当一个质量是m的物体在一恒力F的作用下，由静止做匀加速直线运动，速度会越来越大。
如果题设条件不改变，物体的速度可以到无穷大，但实际并不是如此。
静电场与非静电场的问题。
在高中物理的电场部分，学生都知道顺着电场线电势降落等静电场中常见的规律，但在学习电源尤其是电磁感应涉及的电源问题时，通常会涉及非静电场的问题，教师常见的做法是让学生简单的与电源相比，而没有深入的解释，学生通常遇到静电场中规律不能适用的问题，产生很多疑惑。
电子绕核运动轨道的稳定性问题。
电子绕核运动是变化的电流，周围自然会形成电磁场，进而会向外辐射电磁波，能量会越来越少，最终电子将湮灭在核内，但实际情况也并非如此。
在高中物理中，类似的问题还比较多，并不止于以上几种情况。
四总结
当光路可逆遇上全反射，就为我们打开了一扇小窗。
它反映的是各种物理规律的使用范围的问题，也通常是近代物理和现当代物理之间联系的重要纽带。
提出这样问题的学生具有一定的物理思维能力，教师应该为他们做好解释，强调物理规律总是相对正确的特点，为学生的发展做好我们能做的铺垫。