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(1,n)＝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(sinθ1,sinθ2)＝eq\r(3)>eq\r(2)，D错误；再由折射定律n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)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(1,sinC)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(1,sinC)倍C＝eq\f(1,n)，得n＝eq\f(1,sinC)，选项A正确；将n＝eq\f(c,v)代入sinC＝eq\f(1,n)，得sinC＝eq\f(v,c)，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＝λ0f，v＝λf，故sinC＝eq\f(v,c)＝eq\f(λ,λ0)，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(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(\f(\r(3),2),\f(1,2))＝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(1,n)＝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(v,f)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(sini,sin