光从光密介质射向光疏介质时,折射角大于入射角。入射角增大,折射光越来越弱、越来越偏向界面,反射光越来越强;当入射角增大到某一角度,折射角达到 90°,折射光完全消失,只剩反射光,这种现象叫全反射,这时的入射角叫临界角 C,sin C = 1/n。玻璃约 41.8°,水约 48.8°,钻石只有约 24.4°,所以钻石里的光容易多次全反射,看起来格外闪亮。光导纤维由折射率较大的内芯和折射率较小的外套组成,光在内芯与外套的界面上一次次全反射,即使光纤弯曲,光也能几乎无损地传到远处,用于光纤通信和医用内窥镜。
sin C = 1 / n
玻璃 n=1.50 → C≈41.8°;水 n=1.33 → C≈48.8°;钻石 n=2.42 → C≈24.4°
· 全反射两个条件:①光从光密介质射向光疏介质;②入射角大于或等于临界角
· 易错:入射角略小于临界角时仍有很弱的折射光;大于等于临界角时折射光消失,不存在“贴着界面的折射光”
· 光从空气射入玻璃时,无论入射角多大都不会发生全反射
· 生活中:钻石闪亮、水中气泡格外明亮、光纤通信、医用内窥镜、全反射棱镜