光的反射及折射復(fù)習(xí)試題含答案解析_第1頁
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光的反射及折射復(fù)習(xí)試題含答案解析1.光的反射及折射概述1.1光的反射基本概念及定律光是一種電磁波,當(dāng)光線從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)時(shí),其傳播方向會(huì)發(fā)生改變,這種現(xiàn)象稱為光的反射。根據(jù)反射定律,入射光線、反射光線和法線三者共面,并且入射角等于反射角。入射角是入射光線與法線的夾角,反射角是反射光線與法線的夾角。在日常生活中,我們可以觀察到許多光的反射現(xiàn)象,如平面鏡成像、光滑物體表面的反光等。這些現(xiàn)象都遵循光的反射定律。光的反射在實(shí)際應(yīng)用中具有重要意義,如照明、攝影、光學(xué)儀器等。1.2光的折射基本概念及定律光的折射是指光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),由于兩種介質(zhì)的光速不同,導(dǎo)致光線的傳播方向發(fā)生改變。根據(jù)斯涅爾定律,入射光線、折射光線和法線三者共面,且入射角與折射角的正弦之比在兩種介質(zhì)中保持恒定。折射現(xiàn)象在日常生活中也很常見,如水池底部的物體看起來變淺、眼鏡片使物體放大等。光的折射在科學(xué)技術(shù)中具有廣泛的應(yīng)用,如光纖通信、光學(xué)鏡頭等。1.3光的反射與折射在實(shí)際應(yīng)用中的區(qū)別與聯(lián)系光的反射和折射在實(shí)際應(yīng)用中有許多區(qū)別和聯(lián)系。首先,它們發(fā)生的條件不同:反射是光線從一個(gè)介質(zhì)到同一個(gè)介質(zhì),而折射是光線從一個(gè)介質(zhì)到另一個(gè)不同的介質(zhì)。其次,它們的物理本質(zhì)不同:反射是電磁波在邊界處的反射,折射是電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度變化導(dǎo)致的傳播方向改變。在實(shí)際應(yīng)用中,反射和折射常常同時(shí)出現(xiàn)。例如,當(dāng)光線從空氣射向水面時(shí),一部分光線發(fā)生反射,形成水面上的倒影;另一部分光線發(fā)生折射,進(jìn)入水中。這種現(xiàn)象使我們能夠觀察到水中的物體。此外,反射和折射在光學(xué)儀器、光纖通信等領(lǐng)域有著密切聯(lián)系。例如,在光纖通信中,光信號(hào)在光纖中的傳輸主要依靠全反射原理。而在光學(xué)鏡頭中,通過精確控制光線的折射,可以獲得清晰的圖像。2.反射試題及答案解析2.1反射現(xiàn)象的基本試題試題1:平行光束垂直入射于平面鏡上,求反射光束的傳播方向。試題2:當(dāng)入射角為30°時(shí),求反射角。試題3:畫出入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi)的示意圖。試題4:解釋為什么我們?cè)阽R子中看到的物體是左右顛倒的。試題5:當(dāng)一束光以45°角入射于平面鏡上,求反射光線的角度。2.2反射現(xiàn)象的綜合試題試題1:一束光從空氣斜射入水中,然后反射回空氣。畫出光路圖,并標(biāo)出反射角和折射角。試題2:有兩個(gè)相互垂直的平面鏡,一束光同時(shí)垂直入射到這兩個(gè)平面鏡上,求反射光線的方向。試題3:解釋當(dāng)光從光密介質(zhì)(如水)進(jìn)入光疏介質(zhì)(如空氣)時(shí),為什么反射角小于入射角。試題4:一個(gè)物體在平面鏡前10cm處,鏡后的像距離鏡面是多少?試題5:當(dāng)一束光通過一個(gè)三棱鏡后,其反射光線的顏色是如何變化的?2.3反射現(xiàn)象的答案解析試題1答案:反射光束的傳播方向與入射光束相反。試題2答案:反射角也為30°,根據(jù)反射定律,入射角等于反射角。試題3答案:在示意圖中,入射光線、反射光線和法線應(yīng)相互垂直,且入射光線與反射光線在法線兩側(cè)。試題4答案:物體在鏡子中看起來左右顛倒是因?yàn)楣庠诜瓷溥^程中,左右方向發(fā)生了翻轉(zhuǎn)。試題5答案:反射光線與入射光線呈90°角,因此反射角為45°。綜合試題1答案:光路圖中,反射角等于入射角,折射角小于入射角。綜合試題2答案:反射光線沿著原來的入射方向返回。綜合試題3答案:這是由于在光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí),折射光線偏離法線,導(dǎo)致反射角小于入射角。綜合試題4答案:物體在平面鏡前后的像距離相等,因此鏡后的像距離鏡面也是10cm。綜合試題5答案:通過三棱鏡時(shí),不同顏色的光因折射率不同而分離,導(dǎo)致反射光線的顏色發(fā)生變化。3.折射試題及答案解析3.1折射現(xiàn)象的基本試題以下是關(guān)于折射現(xiàn)象的一些基本試題。試題一:當(dāng)光從空氣垂直入射到水中時(shí),其速度如何變化?試題二:光從水中以30°的入射角斜射到空氣中,求出射角。試題三:一束光從玻璃(折射率為1.5)斜射到空氣中,入射角為40°,求出射角。試題四:當(dāng)光從一個(gè)介質(zhì)進(jìn)入另一個(gè)介質(zhì)時(shí),如果入射角為0°,折射角是多少?試題五:一束光從水中(折射率為1.33)斜射到玻璃中(折射率為1.5),入射角為60°,求出射角。3.2折射現(xiàn)象的綜合試題以下是關(guān)于折射現(xiàn)象的一些綜合試題。試題一:一束光從空氣進(jìn)入玻璃,然后從玻璃進(jìn)入空氣,已知入射角為30°,求最終出射角。試題二:一束光從水中進(jìn)入玻璃,然后從玻璃進(jìn)入空氣中,已知入射角分別為30°和45°,求最終出射角。試題三:一束光從空氣進(jìn)入水中,然后從水中進(jìn)入玻璃,最后從玻璃進(jìn)入空氣,已知空氣與水的界面折射角為40°,水與玻璃的界面折射角為50°,求最終出射角。試題四:一束光從空氣進(jìn)入玻璃,然后從玻璃進(jìn)入水,最后從水回到空氣,已知空氣與玻璃的界面折射角為20°,玻璃與水的界面折射角為30°,求最終出射角。3.3折射現(xiàn)象的答案解析以下是對(duì)基本試題和綜合試題的答案解析。試題一答案:當(dāng)光從空氣垂直入射到水中時(shí),其速度會(huì)減慢。試題二答案:根據(jù)斯涅爾定律,可以求出出射角。但需要注意的是,光從水中進(jìn)入空氣時(shí),出射角大于入射角。試題三答案:根據(jù)斯涅爾定律,可以求出出射角。入射角為40°,折射率為1.5,可以計(jì)算出射角約為53.6°。試題四答案:當(dāng)光從一個(gè)介質(zhì)進(jìn)入另一個(gè)介質(zhì)時(shí),如果入射角為0°,折射角也為0°。試題五答案:根據(jù)斯涅爾定律,可以求出出射角。入射角為60°,折射率分別為1.33和1.5,可以計(jì)算出射角約為41.8°。綜合試題答案:這些綜合試題需要根據(jù)斯涅爾定律逐步求解。需要注意的是,光在從一個(gè)介質(zhì)進(jìn)入另一個(gè)介質(zhì)時(shí),入射角和出射角之間的關(guān)系取決于兩個(gè)介質(zhì)的折射率。通過逐步求解,可以得到最終的出射角。以上為折射試題及答案解析的內(nèi)容,下一章節(jié)將討論光的反射與折射綜合試題及答案解析。4.光的反射與折射綜合試題及答案解析4.1反射與折射綜合試題以下是綜合了光的反射與折射知識(shí)的試題,旨在幫助讀者深入理解這兩種光學(xué)現(xiàn)象在實(shí)際問題中的應(yīng)用和相互關(guān)系。題目一:一個(gè)光線從空氣垂直入射到水面上,當(dāng)入射角為30度時(shí),求反射光線和折射光線的方向。題目二:一塊玻璃磚的折射率為1.5,一束光線垂直入射到磚的平面上,求出射光線的方向。題目三:一個(gè)光線從水中以45度角入射到空氣與水的交界面上,求反射光線和折射光線的方向。題目四:一個(gè)光線從玻璃(折射率為1.5)進(jìn)入空氣,若入射角為40度,求折射角的大小。題目五:一束復(fù)色光通過三棱鏡后形成彩色光帶,試說明此現(xiàn)象與光的折射的關(guān)系。4.2綜合試題的答案解析以下是對(duì)上述綜合試題的答案解析。題目一答案:根據(jù)反射定律,反射光線與入射光線在入射點(diǎn)處的法線在同一平面內(nèi),且反射角等于入射角,因此反射角為30度。對(duì)于折射光線,根據(jù)斯涅爾定律,入射光線、法線和折射光線在同一平面內(nèi),且sini/sinr=n(題目二答案:因?yàn)楣饩€垂直入射,入射角為0度,根據(jù)斯涅爾定律,折射角也為0度,所以出射光線方向與入射光線方向相同。題目三答案:反射角等于入射角,即反射角為45度。折射角可通過斯涅爾定律計(jì)算得出,約為31.7度。題目四答案:根據(jù)斯涅爾定律,sin40題目五答案:三棱鏡的棱角導(dǎo)致不同顏色的光以不同的角度折射,由于不同顏色的光具有不同的波長(zhǎng),折射率也就不同,因此形成了彩色光帶。這是光的折射色散現(xiàn)象的一個(gè)實(shí)例。這些綜合試題的解析不僅涵蓋了基礎(chǔ)的光的反射和折射定律,還涉及到了實(shí)際應(yīng)用中折射率的差異以及色散現(xiàn)象,有助于讀者全面掌握光的反射與折射的知識(shí)。5結(jié)論與反思5.1從試題中總結(jié)光的反射與折射的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)通過前面章節(jié)的試題練習(xí)和答案解析,我們可以總結(jié)出光的反射與折射的幾個(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。首先,在光的反射方面,我們了解到:反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi),且反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè),這是光的反射定律的核心內(nèi)容。反射角等于入射角,這一規(guī)律有助于我們預(yù)測(cè)光線在平面鏡等反射面上的反射方向。鏡面反射和漫反射是兩種常見的反射現(xiàn)象,它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)和區(qū)別是我們需要特別注意的。在光的折射方面,關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)包括:折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),且折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè),這是斯涅爾定律的基本內(nèi)容。折射角與入射角之間存在一定的關(guān)系,這一關(guān)系可以用折射率來描述。光從空氣進(jìn)入水中等不同介質(zhì)時(shí),速度的變化導(dǎo)致折射現(xiàn)象的發(fā)生。5.2對(duì)解題過程中遇到的困難與反思在解題過程中,我們可能會(huì)遇到一些困難,以下是一些建議和反思:理解反射和折射的基本概念:在解答試題時(shí),我們需要對(duì)反射和折射的基本概念有清晰的認(rèn)識(shí)。對(duì)于一些基本概念模糊不清的問題,我們應(yīng)該及時(shí)回顧相關(guān)知識(shí)點(diǎn),加深理解。學(xué)會(huì)運(yùn)用圖像分析:在解決一些復(fù)雜的光學(xué)問題時(shí),通過繪制光路圖和反射、折射圖像,可以幫助我們更好地理解問題,找到解答的線索。注重實(shí)際應(yīng)用:在光學(xué)問題中,將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合是非常關(guān)鍵的。我們應(yīng)該學(xué)會(huì)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中,以便更好地解決問題。多練習(xí)、多總結(jié):光學(xué)問題需要我們通過大量練習(xí)來鞏固知識(shí)點(diǎn)。在解答試題時(shí),我們要注意總結(jié)解題方法和技巧,以便在遇到類似問題時(shí)能夠迅速找到解答。培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣:在光學(xué)學(xué)習(xí)過程中,我們要養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,如及時(shí)復(fù)習(xí)、做好筆記、積極思考等。這些習(xí)慣將有助于我們?cè)诮忸}過程中更加得心應(yīng)手。通過以上反思,我們可以發(fā)現(xiàn)自己在光學(xué)知識(shí)掌握方面的不足,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行改進(jìn)。在今后的學(xué)習(xí)中,我們要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),提高解題能力,為光學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。光的反射及折射復(fù)習(xí)試題含答案解析1.引言在物理學(xué)中,光的反射與折射是兩個(gè)基礎(chǔ)而重要的概念。它們不僅揭示了光在遇到界面時(shí)的行為,而且在日常生活和科技應(yīng)用中扮演著關(guān)鍵角色。本復(fù)習(xí)試題旨在幫助讀者深入理解這兩個(gè)概念,通過練習(xí)和解析,加強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)踐技能的結(jié)合,從而提高解決問題和應(yīng)試的能力。1.1光的反射1.1.1反射定律及推導(dǎo)當(dāng)光線從一個(gè)介質(zhì)射向另一個(gè)介質(zhì)時(shí),如果光線遇到的是光滑的表面,那么光線將按照一定的規(guī)律反射回來。這個(gè)規(guī)律稱為反射定律,它包括以下三個(gè)方面:入射光線、反射光線和法線都在同一平面內(nèi);入射角等于反射角;入射光線與反射光線分居法線兩側(cè)。這一規(guī)律的推導(dǎo)基于能量守恒和動(dòng)量守恒原理。1.1.2鏡面反射與漫反射鏡面反射發(fā)生在光滑的表面上,反射光線呈現(xiàn)出規(guī)律的排列,如同鏡子中的映像。而漫反射發(fā)生在粗糙表面上,反射光線射向各個(gè)方向,形成散射現(xiàn)象。雖然兩者在反射特性上有所不同,但都遵循反射定律。例如,在照明中,鏡面反射常用于聚焦光源,而漫反射則用于提供均勻的照明效果。1.1.3光的反射現(xiàn)象及應(yīng)用光的反射在生活中的應(yīng)用廣泛,從簡(jiǎn)單的平面鏡成像到復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng),如望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等。此外,反射還應(yīng)用于交通安全,如反光衣、反光標(biāo)志等,它們能夠顯著提高夜間行車的安全性。1.2光的折射1.2.1折射定律及推導(dǎo)當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種不同折射率的介質(zhì)時(shí),其速度發(fā)生改變,導(dǎo)致光線傳播方向發(fā)生偏折,這一現(xiàn)象稱為折射。斯涅爾定律描述了折射現(xiàn)象的基本規(guī)律:入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi);入射角與折射角之間存在一個(gè)恒定的比例,即折射率。折射定律的推導(dǎo)基于費(fèi)馬原理和最小時(shí)間原理。1.2.2全反射現(xiàn)象當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),入射角大于臨界角時(shí),光線不再進(jìn)入第二種介質(zhì),而是完全反射回第一種介質(zhì),這就是全反射現(xiàn)象。全反射在光纖通信等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用,因?yàn)樗梢詷O大地減少信號(hào)衰減。1.2.3光的折射現(xiàn)象及應(yīng)用光的折射現(xiàn)象在眼鏡片、棱鏡、水中的物體看起來位置改變等現(xiàn)象中都有體現(xiàn)。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,折射原理也被用于光學(xué)成像技術(shù),如X射線斷層掃描(CT)等。1.3光的反射與折射綜合試題解析1.3.1選擇題解析以下是關(guān)于光的反射與折射的選擇題解析,通過具體題目分析,幫助理解上述概念在實(shí)際問題中的應(yīng)用。1.3.2填空題解析填空題解析部分提供了與光的反射及折射相關(guān)的填空題目及其詳細(xì)解答。1.3.3計(jì)算題及證明題解析這部分將分析一些計(jì)算題和證明題,通過實(shí)際計(jì)算和邏輯推理,加深對(duì)光的反射與折射理論的理解和應(yīng)用。(后續(xù)內(nèi)容待生成)2.結(jié)論通過對(duì)光的反射與折射的復(fù)習(xí)及試題解析,我們可以看到這兩個(gè)光學(xué)原理在理論與實(shí)踐中的重要性。光的反射現(xiàn)象,如鏡面反射和漫反射,不僅揭示了光波傳播的規(guī)律,還在我們的日常生活中有著廣泛應(yīng)用,如平面鏡成像、照明設(shè)計(jì)等。折射現(xiàn)象,尤其是全反射的應(yīng)用,如光纖通訊,更是現(xiàn)代科技不可或缺的部分。在學(xué)習(xí)過程中,我們應(yīng)該深入理解反射定律和折射定律的原理,掌握它們?cè)诓煌瑮l件下的應(yīng)用和變化。通過解答各類試題,我們能夠鞏固理論知識(shí),提高解決問題的能力。這些知識(shí)不僅是物理學(xué)的基礎(chǔ),也是培養(yǎng)科學(xué)思維和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。在結(jié)論部分,我想強(qiáng)調(diào)的是,對(duì)于光的反射和折射的學(xué)習(xí),不應(yīng)該僅僅停留在理論層面,更應(yīng)該結(jié)合實(shí)際,觀察和思考生活中光現(xiàn)象的實(shí)例。這樣,我們才能真正領(lǐng)會(huì)這些物理概念的本質(zhì),并能在實(shí)際中靈活運(yùn)用。最后,對(duì)讀者的學(xué)習(xí)提出以下建議:理解基礎(chǔ)概念:確保對(duì)光的傳播、反射和折射的基本概念有清晰、深入的理解。勤做練習(xí):通過大量的練習(xí)題,尤其是綜合性較強(qiáng)的題目,來提高解題技能。探索應(yīng)用:尋找光現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用實(shí)例,將理論與實(shí)踐結(jié)合起來。持續(xù)學(xué)習(xí):光學(xué)是不斷發(fā)展的領(lǐng)域,持續(xù)關(guān)注最新的科研成果和技術(shù)應(yīng)用。光的反射和折射作為光學(xué)的基礎(chǔ),值得我們不斷深入學(xué)習(xí)和探索。希望本篇復(fù)習(xí)試題含答案解析能夠幫助大家更好地理解光學(xué)原理,并在學(xué)習(xí)道路上不斷前進(jìn)。1.3.光的反射與折射綜合試題解析1.3.1.選擇題解析以下是關(guān)于光的反射與折射的選擇題解析。題目1:下列哪種現(xiàn)象屬于光的反射?A.蠟燭在鏡子里成像B.光從空氣進(jìn)入水中C.平行光通過三棱鏡后分散成彩色光D.光從水中斜射入空氣中答案:A解析:A選項(xiàng)蠟燭在鏡子里成像,是光照射到鏡面上,然后按照反射定律反射回來的現(xiàn)象,屬于光的反射。題目2:下列哪種現(xiàn)象屬于光的折射?A.蠟燭在鏡子里成像B.光從空氣進(jìn)入水中C.平行光通過三棱鏡后分散成彩色光D.光從水中斜射入空氣中答案:B、D解析:B選項(xiàng)光從空氣進(jìn)入水中,D選項(xiàng)光從水中斜射入空氣中,都是由于光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),速度發(fā)生變化,導(dǎo)致光線方向改變,這是光的折射現(xiàn)象。1.3.2.填空題解析以下是關(guān)于光的反射與折射的填空題解析。題目:光從空氣垂直入射到水中,其傳播速度變?yōu)樵瓉淼囊话?,這種現(xiàn)象稱為______。答案:光的折射解析:當(dāng)光從空氣垂直入射到水中,由于水的折射率大于空氣,光速變慢,變?yōu)樵瓉淼囊话?,這是光的折射現(xiàn)象。1.3.3.計(jì)算題及證明題解析以下是關(guān)于光的反射與折射的計(jì)算題和證明題解析。題目1:一束光從水中以45°的角度斜射入空氣中,求反射角和折射角。解析:入射角為45°,根據(jù)反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也是45°。折射角需要根據(jù)折射定律計(jì)算,由于水的折射率大于空氣,折射角小于入射角。題目2:證明光從空氣垂直入射到玻璃中,不發(fā)生折射。解析:當(dāng)光從空氣垂直入射到玻璃中時(shí),入射角為0°,根據(jù)折射定律,折射角為0°,即光線不發(fā)生偏折,因此光從空氣垂直入射到玻璃中不發(fā)生折射。以上就是對(duì)光的反射與折射相關(guān)試題的解析,希望對(duì)讀者有所幫助。4.光的折射現(xiàn)象及應(yīng)用4.1折射現(xiàn)象基本概念光的折射是指光波從一種介質(zhì)傳播到另一種不同光學(xué)密度的介質(zhì)時(shí),其速度發(fā)生改變,導(dǎo)致傳播方向產(chǎn)生變化的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生,是由于光在不同介質(zhì)中傳播速度的差異。4.2折射現(xiàn)象的日常應(yīng)用在日常生活中的折射現(xiàn)象比比皆是,例如:眼鏡與放大鏡:利用光的折射原理制成的眼鏡和放大鏡,能幫助我們看清物體,糾正視力,或者放大圖像。光纖通信:光纖通信技術(shù)是利用光在玻璃或塑料纖維中的全反射原理進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,這是現(xiàn)代通信技術(shù)中不可或缺的部分。三棱鏡:三棱鏡可以將白光折射并分解成七彩光譜,展示了光的色散現(xiàn)象。4.3折射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用題解析以下是幾個(gè)與折射現(xiàn)象相關(guān)的實(shí)驗(yàn)及試題解析:實(shí)驗(yàn):測(cè)定介質(zhì)的折射率

通過斯涅爾定律,利用入射角和折射角的測(cè)量值,可以計(jì)算得出不同介質(zhì)的折射率。應(yīng)用題解析

題目:一束光從空氣中以30度角入射到水面上,求折射角的大小,已知水的折射率為1.33。解析:根據(jù)斯涅爾定律,可以得到:

sin入射角sin通過上述實(shí)例,我們可以看到光的折射不僅是一個(gè)重要的物理現(xiàn)象,同時(shí)也廣泛地應(yīng)用于我們的日常生活和科技發(fā)展之中。理解這一現(xiàn)象,對(duì)于深入學(xué)習(xí)光學(xué)知識(shí),以及解決相關(guān)的實(shí)際問題都具有重要的意義。5.光的反射與折射綜合試題解析5.1選擇題解析在這一部分,我們將通過選擇題的形式,對(duì)光的反射與折射的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固。以下是幾個(gè)典型的選擇題及其解析:題目1:下列哪種現(xiàn)象屬于鏡面反射?A.白色紙張?jiān)陉柟庀嘛@得很亮B.漫反射的陽光使得室內(nèi)變亮C.平靜水面上的倒影D.玻璃上的反光答案:C解析:鏡面反射是指光線以相同的角度從光滑表面反射,形成清晰的像。平靜的水面可以看作是理想的鏡面,因此水面上的倒影是鏡面反射的例子。題目2:下列哪種情況會(huì)發(fā)生全反射?A.光從空氣進(jìn)入水中B.光

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