2019-2020学年新培优人教版高中物理选修3-4_ 光第十三章 2. 全反射

2.全反射

基础巩固

1关于全反射,下列说法正确的是( ) A.光从光密介质射向光疏介质时可能产生全反射 B.光从光疏介质射向光密介质时可能产生全反射

C.光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能产生全反射 D.光从传播速度小的介质射向传播速度大的介质时有可能产生全反射

解析：全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质,折射率大的介质相比于折射率小的介质是光密介质,同一种光在不同介质中传播,速度小说明这种介质是光密介质。 答案：ACD

2关于光的全反射和光纤的应用,下列说法正确的是( ) A.光由不同介质射入真空或空气时临界角不同 B.玻璃是光密介质

C.光纤通信是光导纤维的唯一应用 D.光导纤维的工作原理是光的全反射

解析：不同介质的折射率不同,所以光由不同的介质射入真空或空气时临界角不同,A项正确;光疏介质、光密介质是相对的,只有一种介质不能说是光疏介质还是光密介质,B项错误;光纤通信是光导纤维的主要应用,光导纤维还可应用到内窥镜、潜望镜等,C项错误;光导纤维的工作原理是光的全反射,D项正确。 答案：AD

3如图所示,一束光从空气中射向折射率

n 的某种玻璃的表面 表示入射角 则下列说法正确的是

A.当θ1>45°时会发生全反射现象

B.无论入射角是多大,折射角θ2都不会超过45° C.欲使折射角θ2=30°,应以θ1=45°的角度入射 D.当入射角θ1=arcta 时 反射光跟折射光恰好垂直

解析：当入射光由光疏介质射入光密介质时,无论入射角有多大,都不会发生全反射,故A项错误。由 当θ1=90°时,θ2=45°,故B项正确。由

当θ2=30°时,θ1=45°,C项正确。由θ1=arcta 得到tan θ1 设折射角为θ2,从而求出sin θ1=cos θ2 垂直,D项正确。 答案：BCD

4很多公园的水池底部都装有彩灯,当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时,光在水面发生的反射与折射现象(已知水对红光的折射率比对蓝光的小),下列光路图中可能正确的是( )

θ=sin θ 可知θ1+θ2=90°,反射光线跟折射光线恰好12

解析：红、蓝光都要发生反射,由题意红光的折射率较小,所以蓝光发生全反射的临界角较红光小,蓝光发生全反射时,红光不一定发生,故C项正确。 答案：C

5如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角∠AOB=60°,一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,经OA折射的光线恰好平行于OB。以下对介质的折射率值及折射光线中恰好射到M点的光线能不能发生全反射的说法正确的是( )

A 不能发生全反射

能发生全反射

C

不能发生全反射

能发生全反射 解析：画出光路图,并根据几何关系标出角度,如图所示,由图可知,介质的折射率n ° 因为sin 30° 线不能发生全反射,选项A正确。

°

C,所以折射光线中恰好射到M点的光

答案：A

6如图所示,一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上,已知棱镜材料的折射率为1.4,则这束光进入棱镜后的光路图应为( )

解析：光线垂直AB面射入,在到达AC面上时入射角i=60°,因光线的临界角C满足sin C 所以光线在AC面发生全反射;光线到达BC面上的入射角i'=30°,由于i'

7一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体,如图甲所示,对其射出后的折射光线的强度进行记录,发现折射光线的强度随着θ的变化而变化,如图乙的图线所示,此透明体的临界角为 ,折射率为 。

解析：由题图乙的图线可知,当θ小于等于30°,入射角大于等于60°,折射光线的强度为零,所以此透明体的临界角为60°,由临界角公式sin C 解得 n 答案：60°

。

8右图是一个半径为R的半圆柱体透明物的截面图,其轴线OA水平。现用一细束单色光水平入射到距O点体内的多次反射)。

处的C点,此时透明体左侧恰好不再有光线射出(不考虑透明