《光的全反射 含解析》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《光的全反射 含解析（13頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

. 第3節(jié)　光的全反射 1．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，若入射角增大到某一角度，________光線就會完全消失，只剩下________光線的現(xiàn)象叫全反射，這時的______________叫做臨界角． 2．要發(fā)生全發(fā)射，必須同時具備兩個條件：(1)光從________介質(zhì)射入________介質(zhì)，(2)入射角____________________臨界角． 3．光從介質(zhì)射入空氣(真空)時，發(fā)生全反射的臨界角C與介質(zhì)的折射率n的關(guān)系是____________． 4．在實際應用中的光纖是一根極細的玻璃絲，直徑約幾微米到100 μm不等，由兩種____________不同的玻璃制成，分內(nèi)外兩層，內(nèi)層玻璃的折射率比外層玻璃的折射率____．當光從一端進入光纖時，將會在兩層玻璃的界面上發(fā)生____________． 5．在水底的潛水員看來，水面上方的所有景物只出現(xiàn)在頂角為97的倒立圓錐里，這是因為(　　) A．水面上遠處的景物反射的陽光都因為全反射而不能進入水中 B．水面上遠處的景物反射的陽光折射進入水中，其折射角不可能大于48.5 C．水面上方倒立圓錐之外的景物反射的陽光都因為全反射的原因不可能進入水中 D．水面上方倒立圓錐之外的景物反射的陽光都因為折射的原因不可能進入潛水員的眼中 6．全反射是自然界里常見的現(xiàn)象，下列與全反射相關(guān)的說法正確的是(　　) A．光只有從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時才能發(fā)生全反射 B．如果條件允許，光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時也可能發(fā)生全反射 C．發(fā)生全反射時，折射光線完全消失，反射光的能量幾乎等于入射光的能量 D．只有在入射角等于臨界角時才能發(fā)生全反射 7．一束光線從折射率為1.5的玻璃內(nèi)射向空氣，在界面上的入射角為45，下圖所示的四個光路圖中，正確的是(　　) 概念規(guī)律練 知識點一　發(fā)生全反射的條件 1．關(guān)于全反射，下列說法中正確的是(　　) A．發(fā)生全反射時，仍有折射光線，只是折射光線非常弱，因此可以認為不存在折射光線而只有反射光線 B．光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，一定會發(fā)生全反射 C．光線從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時，不可能發(fā)生全反射 D．水或玻璃中的氣泡看起來特別亮，就是因為光從水或玻璃射向氣泡時，在界面發(fā)生了全反射 2．如圖1所示，半圓形玻璃磚放在空氣中，三條同一顏色、強度相同的光線，均由空氣射入玻璃磚，到達玻璃磚的圓心位置．下列說法正確的是(　　) 圖1 A．假若三條光線中有一條在O點發(fā)生了全反射，那一定是aO光線 B．假若光線bO能發(fā)生全反射，那么光線cO一定能發(fā)生全反射 C．假若光線bO能發(fā)生全反射，那么光線aO一定能發(fā)生全反射 D．假若光線aO恰能發(fā)生全反射，則光線bO的反射光線比光線cO的反射光線的亮度大 知識點二　全反射的臨界角 3．光在某種介質(zhì)中傳播的速度為1.5108 m/s，光從此介質(zhì)射向空氣并發(fā)生全反射時的臨界角是(　　) A．15 B．30 C．45 D．60 4．已知介質(zhì)對某單色光的臨界角為C，則(　　) A．該介質(zhì)對單色光的折射率等于 B．此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度等于csin C(c是光在真空中的傳播速度) C．此單色光在該介質(zhì)中的傳播波長是在真空中波長的sin C倍 D．此單色光在該介質(zhì)中的頻率是在真空中的倍 知識點三　光導纖維 5．光導纖維的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播．以下關(guān)于光導纖維的說法正確的是(　　) 圖2 A．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射 B．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射 C．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射 D．內(nèi)芯的折射率與外套的相同，外套的材料有韌性，可以起保護作用 6. 如圖3所示，一根長為L的直光導纖維，它的折射率為n，光從它的一個端面射入，又從另一端面射出所需的最長時間為多少？(設光在真空中的速度為c) 圖3 方法技巧練 應用全反射規(guī)律解決實際問題的方法 7．有一折射率為n的長方體玻璃磚ABCD，其周圍是空氣，如圖4所示，當入射光線從它的AB面以入射角α射入時． 圖4 (1)要使光線在BC面發(fā)生全反射，證明入射角應滿足的條件是sin α≤.(BC面足夠長)； (2)如果對于任意入射角的光線都能產(chǎn)生全反射，則玻璃磚的折射率應取何值？ 8．如圖5所示是北京奧運會期間安置在游泳池底部的照相機拍攝的一張照片，相機的鏡頭豎直向上．照片中，水立方運動館的景象呈現(xiàn)在半徑r＝11 cm的圓形范圍內(nèi)，水面上的運動員手到腳的長度l＝10 cm.若已知水的折射率為n＝，請根據(jù)運動員的實際身高估算該游泳池的水深h.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 圖5 1．已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分別為1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按下面幾種方式傳播，可能發(fā)生全反射的是(　　) A．從水晶射入玻璃 B．從水射入二硫化碳 C．從玻璃射入水中 D．從水射入水晶 2．如圖6所示，ABCD是平面平行的透明玻璃磚，AB面和CD面平行，它們分別是玻璃和空氣的界面，設為界面Ⅰ和界面Ⅱ，光線從界面Ⅰ射入玻璃磚，再從界面Ⅱ射出，回到空氣中，如果改變光到達界面Ⅰ時的入射角，則(　　) 圖6 A．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅰ上可能發(fā)生全放射現(xiàn)象 B．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅱ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象 C．不管入射角多大，光線在界面Ⅰ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象 D．不管入射角多大，光線在界面Ⅱ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象 3．某一束單色光在水中的傳播速度是真空中的3/4，則(　　) A．水的折射率為3/4 B．水的折射率為4/3 C．從水中射向水面的光線，一定可以進入空氣中 D．這束光在水中傳播時的頻率為真空中的3/4 4．在完全透明的水下某處，放一點光源，在水面上可見到一個圓形透光平面，若透光圓面的半徑勻速增大，則光源正(　　) A．加速上升 B．加速下沉 C．勻速上升 D．勻速下沉 5．如圖7所示，一束白光通過玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　) 圖7 A．紅光的偏折最大，紫光的偏折最小 B．紅光的偏折最小，紫光的偏折最大 C．玻璃對紅光的折射率比紫光大 D．玻璃中紫光的傳播速度比紅光大 6. 如圖8所示，一個三棱鏡的截面為等腰直角△ABC，∠A為直角．此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡材料的折射率為(　　) 圖8 A. B. C. D. 7．如圖8所示，在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點恰好與桌面接觸，圓錐的軸(圖中虛線)與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形．有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為(　　) 圖8 A．r B．1.5r C．2r D．2.5r 8．如圖9所示，光線從空氣垂直射入棱鏡界面BC上，棱鏡 圖9 的折射率n＝ ，這條光線離開棱鏡時與界面的夾角為(　　) A．30 B．45 C．60 D．90 9．空氣中兩條光線a和b從方框左側(cè)入射，分別從方框下方和上方射出，其框外光線如圖10所示．方框內(nèi)有兩個折射率n＝1.5的玻璃全反射棱鏡．下圖給出了兩棱鏡四種放置方式的示意圖．其中能產(chǎn)生如圖所示效果的是(　　) 圖10 10.如圖11所示，一段橫截面為正方形的玻璃棒，中間部分彎成四分之一圓弧形狀，一細束單色光由MN端面的中點垂直射入，恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射，然后垂直PQ端面射出． 圖11 (1)求該玻璃棒的折射率． (2)若將入射光向N端平移，當?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時________(填“能”“不能”或“無法確定能否”)發(fā)生全反射． 11．一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱形玻璃杯，圖12為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，使光線恰好在水和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射率為，求sin α的值． 圖12 12.在厚度為d、折射率為n的大玻璃板的下表面，有一個半徑為r的圓形發(fā)光面．為了從玻璃板的上方看不見圓形發(fā)光面，可在玻璃板的上表面貼一塊圓形紙片，所貼紙片的最小半徑為多大？ 13．如圖13所示的圓柱形容器中盛滿折射率n＝2的某種透明液體，容器底部安裝一塊平面鏡，容器直徑L＝2H，在圓心正上方h高度處有一點光源S，要使S發(fā)出光從液體上方觀察照亮整個液體表面，h應該滿足什么條件． 圖13 第3節(jié)　光的全反射 答案 課前預習練 1．折射　反射　入射角 2．光密　光疏　大于或等于 3．sin C＝ 4．折射率　大　全反射 5．B　[水面上方的所有景物出現(xiàn)在頂角為97的倒立圓錐里，這是由于水的臨界角為48.5，光由空中射入水中時，最大折射角為48.5，不能發(fā)生全反射；當光由水中射向空中時有可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，故B正確，A、C、D錯．] 6．AC 7．A　[因為sin C＝＝，則sin Ch≥(－1)H 解析　設點光源S通過平面鏡所成像為S′，如圖，反射光線能照亮全部液面，入射角θ≤C，C為全反射臨界角 sin C＝1/n＝1/2　C＝30 tan θ＝(L/2)/(H＋h)≤tan C 解得h≥(－1)H 則H>h≥(－1)H .