高三物理复习.全反射问题.doc

--.版权所有—吕叔湘中学庞留根2008年8月

全反射问题
一、．全反射

当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射全反射临界角：（1）光从光密介质射向光疏介质，当折射角变为90°时的入射角叫临界角；（2）光从折射率为n的介质射向真空时
临界角的计算公式:
产生全反射的条件：
（1）光必须从光密介质射向光疏介质；
（2）入射角必须等于或大于临界角．

二、光导纤维
利用光的全反射，可制成光导纤维。光从光导纤维一端射入后，在传播过程中经过多次全反射，最终从另一端射出。由于发生的是全反射，因此传播过程中的能量损耗非常小。用光导纤维传输信息，既经济又快捷。

029.连云港2007-2008学年度第一学期期末调研考试C
·
P
A
B
Q
·
12、（3）一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束绿光从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后，经AB面反射，再从BC面的Q点射出，且有PQ∥AB（图中未画光在棱镜内的光路）．如果将一细束蓝光沿同样的路径从P点射入三棱镜，则从BC面射出的光线是__
A．仍从Q点射出，出射光线平行于AB
B．仍从Q点射出，出射光线不平行于AB
C．可能从点射出，出射光线平行于AB
D．可能从点射出，出射光线平行于AB
答：C；（3分）

单色光
b
a
O
θ
061.北京西城区2008年5月抽样15．如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab面入射，有光线从ab面射出。以O点为圆心，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光线从ab面射出。则该玻璃砖的折射率为(B)
A．B．C．D．

太阳光
b
a
小水珠
054.08年北京市海淀区一模试卷16．彩虹是悬浮于空气中的大量小水珠对阳光的色散造成的，如图所示为太阳光照射到空气中的一个小水珠发生全反射和色散的光路示意图，其中a、b为两束频率不同的单色光。对于这两曙光，以下说法中正确的是（B）
A．单色光a比单色光b的频率高
B．由水射向空气，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角
C．在水中a光的传播速度小于b光的传播速度
D．如果b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应
036.江苏泰州市07～08学年度第二学期期初联考10.（2）如图为一均匀的柱形透明体，折射率。
①求光从该透明体射向空气时的临界角；
②若光从空气中入射到透明体端面的中心上，试证明不
论入射角为多大，进入透明体的光线均不能从侧面“泄
漏出去”。
解：①临界角……………2’



②证明：
………各1’
当最小…………1’、
任何光线均不能从侧面“泄漏出去”…1’

i
060.徐州市07—08学年度第三次质量检测13.(2)（6分）（选3—4）据报道：2008年北京奥运会时，光纤通信网将覆盖所有奥运场馆，为各项比赛提供安全可靠的通信服务。光纤通信可利用光的全反射将大量信息高速传输．如图所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n．如果把该光纤放在空气中，要使从它的一个端面进入光纤的光发生全反射，最大的入射角是多少(用该角的正弦函数值表示)？为简化问题，光纤外套忽略不计．
i

C
解：如右图所示，入射角最大时对应的光线在侧壁恰好发生全反射，即入射角为临界角．
①
②
r=90°-C③
解①②③式得．
注：①～③式每式2分．

r
i
066.珠海市2008年高考模拟考试14．（11分）如图所示，光线以30°入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为90°，求：
（1）这块玻璃的折射率；
（2）光在玻璃中的传播速度；
（2）没有光线从玻璃上表面折射出来的条件．
解：（1）由图知，入射角i=30°，折射角r=60°
（4分）
（2）光在玻璃中的速度为：v=c/n=3.0×108/1.732=1.73×108m/s（3分）
（3）若要没有光线从玻璃中折射出来，即发生全反射，入射角i应满足：
，（2分）
得：（2分）

1
2
B
A
r
O
050.江苏省盐城市07-08学年度第二次调研考试12—2.（2）在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r=0.1m的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的桌面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为n=1.73。则：
①通过计算说明光线1能不能在圆锥的侧面B点发生全反射？
②光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上某一点所用的总时间是多少？（结果保留三位有效数字）
1
2
B
A
r
O
E
F
解：①sinC=1/n（2分）
（1分）；（1分）
所以，光线1能在圆锥的侧面B点发生全反射。
②根据几何关系知（1分）
所以，总时