全反射条件

条件反射是在生活过程中逐渐形成的后天性反射，是一种高级神经活动。条件反射是以非条件反射为基础建立，在建立的过程中需要大脑皮层的参与。 有科学家曾经对鸡建立条件反射的过程进行了研究，他发现，当饲养员给鸡喂食时， 散养的鸡会从四面八方跑过来。如果饲养员只吹哨不喂食，鸡就不会聚在一起。 但当饲养员把非条件刺激喂食和无关刺激哨声结合在一起，鸡在喂食前几秒钟先垂上，让饲养场所有的鸡都能听到 哨声，再进行喂食。多次之后，即使不给鸡喂食，只吹哨，鸡也会从不同地方跑过来。 从这个研究我们可以知道，在条件反射形成的过程中，非条件刺激和无关刺激的多次结合是建立条件反射的基本条件。 只有非条件刺激和无关刺激的多次结合，才能使无关刺激转化为条件刺激。值得我们注意的是，条件反射是会消退的， 因为条件反射需要不断的强化，如果反复单独使用条件刺激而得不到非条件刺激的强化，那之前建立起来的条件反射就会消退。人和动物 一样，可以对具体的刺激建立起条件反射。比如，凡是吃过霉子的人，在看到霉子时就会产生分泌唾液的反射。但人和动物还是有很大区别的， 人类还可以对抽象的语言、文字等信息发生反应，建立人特有的复杂反射，比如谈虎色变， 当一个人听到老虎一词时，虽然没有见到真的老虎，也会对此产生恐惧感。条件反射使人和高等动物的行为有了预见性，提高了其适应环境的能力。 条件反射的应用广泛，在生产和生活中，人们利用条件反射的原理饲养和管理家禽 家畜，他们利用条件反射的原理定时定量的对家禽家畜进行科学的喂养，提高了家禽的产蛋量或家畜的产肉量。 其实在我们学习过程中也可以利用条件反射，因为我们的学习过程就是这种特有的条件反射建立的过程，要是想巩固学到的知识，我们就需要不断的复习强化。

今天为大家示范的实验室观察全反射现象。 夜幕降临的时候，月亮升起来了，月光照在水面上亮晶晶的，为什么会有这种现象呢？那是因为发生了全反射的现象。那么怎么才能产生全反射现象呢？ 本次实验我们将通过以下几个环节来观察全反射现象。一、光从空气摄像玻璃时观察入摄角与折射角的变化。 二、光从玻璃摄像空气时，观察入摄角与折射角的变化。在 实验中，我们需要用到以下实验器材，半圆形玻璃砖、激光笔、刻度盘。 首先，把一块半圆形玻璃砖放在圆形刻度盘上， 用激光笔以一定的角度，摄像玻璃砖停止边上的圆心上， 可以看到在这个平直边与空气的界面上发生折射， 保持入视点不变。改变入视角角度， 可以观察到折射角随着入射角的增大而增大。 当光从光疏介质摄入光密介质时，不管入社角多大，折社角都不会消失。 接下来翻转玻璃砖， 用激光笔以一定的角度沿着半圆形玻璃砖的半径射到他的平直边上， 可以观察到在这个边与空气的界面上发生反射和折射， 逐渐增大。入设角可以观察到折射光线离发线越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。 当入设角增大到某一角度，使 折射角变为九十度时，折射光完全消失，只剩下反射光， 这就是光的全反射现象。由实验可知，当光从光密介质摄入光疏介质时，如果入射角等于或大于零界角，就会发生全反射现象。 实验结束后，将实验器材整理好。

乳社角等于零界角，就已经发生情反射，大意，零界角也发生情反射，我们今天一起来做光由戒指进入空气的折射反射实验。大家先看实验器材，这是半圆形的玻璃砖， 这里是反射面和折射面，这里是他的发现。我们先观察第一点，当官有戒指进入空气的时候，如射角大还是折射角大，大家看这个就是如射角 近视是三十度，这个是折射角，近视是四十八度，所以光有介质进入空气发生折射的时候，戒指中光线已发现的夹角小，空气中光线已发现的夹角大。现在我们要观察的第二点是，如射角增加， 折射角也增加，大家注意看哪个角先达到九十度，现在入射角达到了四十度，折射角近视达到了七十二度，大家注意看 五十角，四十度，多一点点的时候，折射角达到了八十度哦，哪个角先达到九十度呢？ 哎呦，折射角已经达到了九十度，这个时候再也看不到折射光，只看到了反射光这个现象，我们把它叫做发生了前反射现象。发生前反射的条件是，光要从光速小的戒指进入光速大的戒指， 如视角还要大于等于零界角，现在是等于零界角大于零界角，以后大家看再也看不到角色 光了，只有反射光，这个时候光发生了浅反射， 所以光发生情反射的条件时，光要从光速小的戒指进入光速大的戒指。 乳社交大于等于零。借缴好，大家观察第二点，乳社交增加，反社交也增加，大家注意看反射观的强度是越来越强，越来越强，越来越强，当发生情反射以后，反射观的强度才不发生改变。 好，现在我们看折射光的情况，无视角增加，折射角也增加，折射光线变弱， 当达到临界角的时候，折射光线消失，此后没有折射光，只有反射光。好，今天的实验我们就做到这里。

为什么沾水的衣服颜色会更深一些？我们尝试解释一下。当我们给果冻内摄入光线的时候，会看到明显的反射现象，光线全在果冻内了，因为在果冻和空气的界面处发生了反射，这个现象被称为全反射。 光线从顶部反射下来，光线在水中也会发生多次全反射，也就是说停留的光线可以被水带着走， 宝贝们可以看到光线跟着水在走，而且更多的光线在水流里，而不在瓶子里。 我们之所以看到水流里有更多的光线，是因为水流里临界角的散射，一些光线穿过了临界角被我们看到。这也就是为什么沾水的东西看起来颜色更深一点， 因为光线正常照射以后会反射进眼睛里，如果光线进入带水的部分，就会发生多次全反射，很多光线会被吸收，从而显得变暗了。今天就到这里拜拜了！

折与全反射问题，他的难点在于几何问题，那几何到底难在哪？应该怎么解决？今天咱们一个视频把它讲清楚。首先我们来看一下全反射的条件， 第一个全反射条件是从光密得射向光疏，第二个入射角大于零界角。这零界角是啥意思？来看，这是一个接触面，上边是空气， 下边是水，空气就是光，输水就是光密。好了，那我一条光线射出去，这个就叫入射角， 说到空气当中以后，这个叫褫折角，对吧？哎，通过褫折定律我们知道的。然后我发现在空气这边，他的这个褫折角要大于这个褫折角，你说来是光，能不能反过来呀？当然可以，光路是可逆的，我这么射也是可以的，对不对？哎，所以我知道了， 他在发生褶皱的时候，在光束这边的这个与法线夹角会大一些，对不对？好嘞，那我现在从水中往空气中射，哎，那么我可不可以加大一下入射角啊？加到什么程度？我让褶皱角正好等于九十度 啊？折折角等于九十度的时候，入射角肯定不等于九十度啊，因为他比他大，对不对？所以此时我认为这个入射角就是我这个叫临界角，我认为他是角 c， 可以 吧？完事 啊。然后这个是他的全反射，那么我们下面看最常见的一个模型叫光导纤维原理啊，光导纤维有两种，第一种哎，直线， 第二种哎，这是曲线，到底咋回事？咱挨个来看。第一个直线对于他来说，这个是外皮，这个是光心，对吧？所以对于他来说，我在这个点的时候发生了个全反射，对不对？全反射，我说了这得光密，摄像光疏，所以如果在这个点发生全反射的话，那么 我这个算 n 一， 这个皮算 n 二的话，谁大呀？是不是 n 一 要大于 n 二啊？ ok 吧。哎，发生全反射了以后，它就完全反射过来了，完全反射没有折过去，如果折出去了，那不就出事了吗？对不对？哎，不行。好嘞，这个是光导纤维，那 曲线到底是啥意思呢？哎，至于曲线来说，光导纤维它是一圈一圈的，对不对？哎，我们挨个来看，我把它，我把这一段给它扩大一下。怎么看来我先往上，往上 啊，在这个过程当中，哎，这个我认为它是弱色光线啊，这个是它的一个接触面啊，然后发画一个，发现它是由中心是大的，两边是小的，对不对？所以这个是 折率大的，这个是折率小的，这个是光密，这个是光疏，所以根据折设定。哎，我得这样一下，我把这延长啊，我把入射光线延长，所以当他从 折率大的地方光密射向光疏的时候，他的折角会大于入射角，对吧？哎，相当于往中心偏了一下，然后再在这个时候再画， 对吧？他在这个过程当中从中心往两边是渐变的啊，渐变的，所以再画的时候他又往谁偏了？哎，又往中心偏，所以你看，当我画完以后，他是不就是一个弧线呐？ 哎，也符合这个中心，他的折率是大的，越往两边越小，只不过这个是渐变的啊，说的是渐变的这个过程。好嘞，结束整个问题搞定。好吧。哎，这个是对于光纤原理的理解啊，然后下边 出射范围，这个就完全考到临界角了啊，对于它来说，光线沿四十五度射向半圆形的这玻璃物体，那对于这玻璃来说，它的射程率是刚刚二，然后问 光线能从玻璃当中射出的范围为多少？好嘞，那咱们挨个看。首先光在射入的时候，它的夹角是四十五度，那我发生了折，那它的入射角是不是也是四十五度啊？ ok 吧。然后在这个过程当中发不发生全反射？朋友们，不发生全反射，为什么？全反射的是光密摄像光束，这是光束摄像光密，对不对？所以所有的光线都有它的照射光线，好吧，哎，来，我给他延长一下，哎，这样画出来 啊，然后这个延长一下，哎，画出来好了，哎，大致画出它的照射光线，然后它在哪个地方发生全反射呀？它是在这个地方发生全反射，假设把我的光线 射到了这个点了以后，这个是它的发线，这个是它的交界面，所以在这个点的时候，谁是入射角？这个是它的交界面，所以在这个点发射出来的一个光线，哎， 此时他的入射点小，慢慢到这边增大了。好吧，哎，此时增大到这个点的时候，我认为他就是，哎，正好到达临界角了，那在上边这个部分还能不能射出去？射不出去了，这边就不行了。好了，那再往这边移，往这边移动的过程当中，哎，他在这 这个角度也很小小小小小到哪啊？当他到这个点的时候，我假设啊，到这个点的时候，好嘞，大家看， 哎，到这个点的时候，这个角是不是就角 c 了？哎，他有两个临界，所以上面这个 他再往上走的话，这个入射角是不就更大了呀，所以他就出不去了，就发生全反射，这块都是发生全反射的，这个部分是能够射出去的， ok 吗？哎，把这个先推出来，然后我就求这段的距离啊，或者是对应的圆心角就 ok 了啊，那我们怎么求呢？来 用到了几何知识？首先第一个，我所有的光线在这个上表面上发生折时，它与发现的加角为多少？是不就是这个角啊？这个角我设它为角一好不好？哎，所以 n 等于什么？ n 等于塞塞特书比上塞塞特密，哎，记这个就 ok 了，因为光路是可逆的嘛，对不对？塞塞特书比塞塞特密。这块我重点强调一下啊，大家如果留心的话，能够发现这 n 它不叫褫涉率，在书上， 在 n， 这个 n 在 书上叫什么？叫做相对折率对不对？哎，相对折率，但是在高中阶段啊，我们一般都是啊，空气跟水啊，空气跟玻璃啊，这个时候在高中阶段，你就记住 n 等于什么？三十 c 的 数比三十 c 的 密，因为它是一个大于 e 的 数好不好？哎，记住这个事就行。好了。然后我把这哥们带进去呗，他的光书这边 是不就是 sine 四十五度？下面再说这个就是角一呗， sine 角一最后退出来，这哥们 n 等于根号二，这是二分之根号二，所以角一等于三十度，对不对？ sine 角一等于二分之一，所以角一就等于三十度了， ok， 好， 那接着往下我的邻界角呢？嗯，等于 sine 角 c， 邻界角分之一。为什么来看这？我的邻界角 是入射角三角 c 这个光束这边，它的折角是九十度，九十度是不是一啊？最后推出来这个角 c 啊，就等于四十五度，没问题吧？朋友们，好了，来，下面完完全全的几何了， 这个是三十度，这个是四十五度，来，我们看这个三角形， 哎，看我画的黄色的三角形，这是三十度，这是九十度，所以这多少啊？这六十度对不对？这六十，这四十五度，所以这个角多少度？这个角是不就是七十五度啊？ ok 了，解决一个。好了，再接着来，我们再看这个三角形， 来，再看这面这三角形啊，来，这个角是九十度啊，这个角叫折角，刚才算完了，是三十度，对不对？三十度加九十度多少？这个角是一百二，这个角是四十五，所以这个角应该是多少？ 应该是十五度，可以吗？哎，没事啊，所以通过它这个整个这个平角角，一百八十度，减去七十五度，再减去十五度，这应该是九十度，哎，九十度， 所以这个部分就是能够射出去的范围，锁定原形角是九十度 啊，那么这个范围呢？就是四分之一啊，这个整个圆的周长，或者这叫二分之一，这个半圆的周长就结束了，好不好？哎，把这个范围求出来，结束第一个设出问题。好了，来高考真题练习，直接来看这道题，二三年的一道全科一卷问题， 等腰直角三角形， a， b， c， a， c 等于 a， c 都等于 l， 然后光线呢？从 m 点入射，数值向下入射啊， 经 b、 c 反射后，这哥们能反射，反射完了以后正好到 a 点。所以这种问题先干什么？先要画出它的光路图好不好？哎，先把它的光路图画出来。那我先折一下子呗， 这样我把它延长折的话，是不是这样好不好？哎，折到这，然后怎么着？反射来了， 好了。反射啊，你说老师画完光路图了，我怎么求这个 am 的 长度？你首先想到的一点，你说老师这个不是反射吗？那反射的话，我给他做一个，发现这俩角相等，是不是？ 肯定是这么想的吧，哎，但是其实发现这个方法行不通啊，把这个东西找到它没有用啊，毕竟是高考题，所以你看我们到底是怎么推出来它的问题的？这个其实 不是算简单的问题啊，来，大家看我跟我看。首先第一个，我们能知道啥就求出啥来。这入射角多少度？这是四十五度等腰直角三角形嘛，这是四十五度，所以这哥们也是四十五度，没毛病吧？哎，这四十五度，所以来你根据这个东西，咱能看出来 它的这个折角多少度？折角角，角角一是多少度？角一应该是 三十度，没问题吧？完事啊，三十度没问题。好了，那接着往下好了，那既然三十度，我要求的是这段距离啊，但是这块我发现这角度我用不了，但是我还要应用它这个反射，对不对？为大家想一想，之前有一个叫晾衣架模型的，是不是用到了对称 啊？或者叫将军引马模型啊？这是数学上学的一个东西，是吧？应该初中数学吧，对吧？把它移到这来，它是一条直线，对吧？所以这个就用到了这个事。 好嘞，那这个点我求出来以后，这个是角一对不对？然后来看大家看这个角，这个跟他是不对顶角，哎，跟热水角对顶，所以这个角多少度？这个角应该是四十五度，所以我设这个角为角二，这个角二是多少？ 四十五减三十等于十五度， 角三他也是十五度，对吧？你看我一会干啥？角三等于十五度？好了，你说老师，我到这我还是不知道是现在还是没有结论的， 然后我都给他对称过来了，以后怎么样？第二个点就是我要把这哥们也延长过来，为啥？因为他都是对称过来的，对不对？哎，我把这对称过来的这一边，这一条线也是相等的，然后这个角也是对称过来的，所以这哥们变成啥了？ 朋友们，这哥们变成九十度了，对不对？好了，到这为止，我们能想到的对称已经想完了， 然后下面我们想一想，到底应该怎么求？这 am am 怎么求？看有直角，那我必然想到直角三角形，那这样怎么办？我用 ab 这段长度减去 bm， 是 不就是 am 完事，那这 b m 打球啊？ ab， 我 知道了， ab 就是 l 啊，那这 b m 打球，我把它对称到这了， b m 撇，你会不会求啊？我把这角求出来以后，这 b m 撇是多少啊？我在这写了啊，这 b m 撇是不就等于 ab 就是 l 乘上谁乘上这个角？这个角角一，角二，角三，那我算它角四，应该乘上它进它角四，对不对？那这角四等于多少啊？大家看看这个三角形， 看到这三角形了吗？这是一个直角等腰直角三角，它是对称过来的，所以这哥们四十五度啊，那它等于这两个角之合，这角是十五度角三吗？ 那这个角四多少？角四是不就应该等于三十度啊？好了，来，同学们明白了吗？ b m 撇是多少？应该等于三分之根号三 l 是 这事不好了，把它求出来以后，那我 b m 撇知道了，那我说 b m 也知道了，那 ab 是 什么？ ab 是 a， b 是 l， 再减去个 b m 是 不就等于 am 了？是这个事吧。 ok， 好 了，那把它代入 l， 减去 三分之根号三倍的 l 就 等于 am 了，最后把结果退出来就行了。这道题很不好想，你得想到对称 啊。没有对称，对完称了以后，你不光这块要对称，你还要跟他联系上，所以这个就是把你已知的东西，已知的角度都给他导出来，慢慢推出来的 啊。这个在逻辑上不像物理那么逻辑那么清，因为它毕竟属于一个数学范畴好不好。哎，这个就是几何的应用，所以整个褫涉与权反射大家一定要理解。首先第一个褫涉定律，以后根据他的几何来解决权反射的问题，大家学会了吗？

这个视频为师要给你介绍一种重要的光学原件，全反射棱镜。你已经知道，当光从光密戒指摄入，光输戒指入射角大于或等于临界角时，会发生全反射现象， 此时折射光线消失，反射光的能量当于入射光的能量，也就是说，全反射的能量几乎没有损耗，相对于平面镜的反射而言，反射效率非常高。 那么，怎么才能利用全反射的这个优点呢？聪明的工程师们发现，玻璃具有良好的透光性，他的折射率为一点五，其临界角约为四十二度。 利用玻璃的这些数据，就可以制成洁面为等腰直角三角形的全反射冷静。当光线垂直于直角边， 垂直于斜边摄入棱镜后，由于入射光的方向与第一个玻璃面垂直，光线不发生偏折。当光入射到下一个界面处时，光线的入射角为四十五度，大于玻璃的临界角四十二度，会在该处发生全反射。 如果光是垂直于冷静的直角边摄入时，那么光会在斜边处发生一次全反射，从另一直角边射出，光的传播方向改变九十度。 如果光是垂直于三棱镜的斜边摄入呢？那么他会在两个直角边处各发生一次全反射，仍然从斜边射出，光的传播方向改变一百八十度。 由于跟平面镜相比，全反射棱镜拥有很多优点，比如反射率高很多，反射时失真会小很多。并且他的反 反射面不必突刷任何的反光材料，所以他被广泛应用于生活中和光学仪器的制造中。比如自行车尾灯就利用了全反射冷静的原理， 当后方的车灯发出的光照射到自行车的尾灯上时，光线进入尾灯内的塑料，在塑料和空气的分界面上发生全反射，最终光只能从尾灯的前表面再透射出来， 而且出射光线与入射光线平行，使得绝大多数的反射光都回到了发光物体所在的方向。所以在夜晚，虽然自行车的尾灯并不发光，但仍然显得非常的明亮。 再比如某些双统望眼镜中，光在两个全反射棱镜上分别发生全反射后进入人眼，可以缩短目镜和物镜间的距离， 使望远镜更加小巧。还有工程上使用激光测量距离时，也常使用直角三棱镜做激光的把，让光线沿传播方向返回，最终测出激光器和把之间的距离。 总结一下这个视频，为师给你介绍了拳法上冷静，他是一个洁面为等腰直角三角形的玻璃块。 由于跟平面镜相比，全反射棱镜具有反射率高、反射时时针小、不必涂刷反光材料等优点， 因此被广泛应用于生活中和光学仪器的制造中。比如自行车尾灯、双筒外眼镜、激光测距等都利用了全反射冷静的原理。好了，就讲这么多，现在你快刷题去吧！