光的全反射（人教选修34）.doc

光的全反射〔人教版选修3-4〕一、选择题1．光导纤维的结构如图13－2－14其内芯和外套材料不同光在内芯中传播．以下关于光导纤维的说法正确的选项是()图13－2－14A．内芯的折射率比外套的大光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套的小光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．内芯的折射率比外套的小光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D．内芯的折射率与外套的相同外套的材料有韧性可以起保护作用解析：选A.光导纤维的内芯折射率大于外套的折射率光在由内芯射向外套时在其界面处发生全反射从而使光在内芯中传播故A正确．2．某种介质的折射率n＝eq\r(2)在这种介质与空气的交界面MN上有光线入射如图13－2－15所画的光路中哪个是正确的(MN上部是空气MN下部是介质)()图13－2－15解析：选C.首先判定是否发生全反射sinC＝eq\f(1n)＝eq\f(1\r(2))临界角C＝45°当光从光密介质射向光疏介质且θ1≥C时发生全反射故A、B错；据D图知：入射角θ2＝30°折射角θ1＝60°∴n＝eq\f(sinθ1sinθ2)＝eq\r(3)>eq\r(2)D错误；再由折射定律n＝eq\f(sinθ1sinθ2)知只有C光路图是正确的．3．介质对某单色光的临界角为C那么()A．该介质对单色光的折射率等于eq\f(1sinC)B．此单色光在该介质中的传播速度等于c·sinC(c是光在真空中的传播速度)C．此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sinC倍D．此单色光在该介质中的频率是在真空中的eq\f(1sinC)倍C＝eq\f(1n)得n＝eq\f(1sinC)选项A正确；将n＝eq\f(cv)代入sinC＝eq\f(1n)得sinC＝eq\f(vc)故v＝csinC选项B正确；设该单色光的频率为f在真空中的波长为λ0在介质中的波长为λ由波长、频率、光速的关系得c＝λ0fv＝λf故sinC＝eq\f(vc)＝eq\f(λλ0)λ＝λ0sinC选项C正确；该单色光由真空传入介质时频率不发生变化选项D错误．4.如图13－2－16所示一束平行光从真空射向一块半圆形玻璃砖以下说法中正确的选项是()图13－2－16A．只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B．只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C．通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折D．圆心两侧一定范围外的光线将在曲面产生全反射解析：选BCD.垂直射向界面的光线不偏折因而光束沿直线平行射到半圆面上．其中通过圆心的光线将沿直线穿过玻璃砖不发生偏折入射角为零．由中心向外的光线在半圆面上进入真空时的入射角逐渐增大并趋近90°角折射角一定大于入射角所以一定会发生全反射．5.如图13－2－17所示有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点并偏折到F点．入射方向与边AB的夹角为θ＝30°E、F分别为边AB、BC的中点那么()图13－2－17A．该棱镜的折射率为eq\r(3)B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行解析：选AC.由几何关系可知入射角θ1＝60°折射角θ2＝30°.由折射定律n＝eq\f(sinθ1sinθ2)＝eq\f(\f(\r(3)2)\f(12))＝eq\r(3)A选项正确；在BC界面上入射角为30°临界角的正弦值为sinC＝eq\f(1n)＝eq\f(\r(3)3)>sin30°即C>30°所以在F点不会发生全反射B选项错误；光从空气进入棱镜频率f不变波速v减小所以λ＝eq\f(vf)减小C选项正确；由上述计算结果作出光路图可知D选项错误．6.如图13－2－18所示一束光从空气中射向折射率n＝eq\r(2)的某种玻璃的外表i表示入射角那么以下说法中不正确的选项是()图13－2－18A．当i>45°时会发生全反射现象B．无论入射角是多大折射角r都不会超过45°C．欲使折射角r＝30°应以i＝45°的角度入射D．当入射角i＝arctaneq\r(2)时反射光线跟折射光线恰好垂直解析：选A.当入射光由光疏介质射入光密介质时无论入射角多大都不会发生全反射．故A错．由eq\f(sinisinr)＝n＝eq\r(2)当i＝90°时r＝45°故B陈述对．由eq\f(sinisinr)＝eq\r(2)当r＝30°时i＝45°C陈述也对．由i＝arctaneq\r(2)得到tani＝eq\r(2)设折射角为r从而求出sini＝cos