光的全反射演示

实验目的

观察全反射现象，理解全反射的条件和临界角的含义。

实验原理

光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。入射角增大到某一角度，折射角达到90°，折射光线消失，这个入射角叫临界角C，sinC = 1/n。入射角大于或等于临界角时，只有反射光，这种现象叫全反射。

实验器材

• 半圆形玻璃砖
• 激光笔或细光束光源
• 带角度刻度的圆盘
• 白纸

实验步骤

1. 把半圆形玻璃砖平放在刻度盘上，圆心对准中心
2. 让光束沿半径射向圆心，从玻璃射向空气
3. 从小角度开始，逐渐增大入射角
4. 观察折射光线和反射光线的亮度及方向变化
5. 找到折射光线刚好消失时的入射角

实验现象与结论

入射角增大时，折射角随之增大，折射光变暗，反射光变亮。入射角达到临界角时，折射光消失，只剩反射光，即发生全反射。入射角更大时，光仍全部被反射。

注意事项

• 不要让激光射入眼睛
• 玻璃砖边缘较锐，轻拿轻放

常见问题

发生全反射需要什么条件？

光必须从光密介质射向光疏介质，并且入射角大于或等于临界角。

临界角怎么计算？

光从折射率为n的介质射向真空或空气时，sinC = 1/n。例如折射率约1.5的玻璃，临界角约42°。