1、13.7全反射1.某单色光由玻璃射向空气,发生全反射的临界角为, c为真空中光速,则该单色光在玻璃中的传播速度是( )ABCD2.光导纤维的结构如图,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是 ( ) A内芯的折射率比外套大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射内芯外套B内芯的折射率比外套小,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DBAC3.如图所示,ABCD为同种材料构成的柱形透明体的根截面,其中ABD部分为等腰直角三角形,BCD部分为半圆形,一
2、束单色平行光从真空垂直射向AB或AD面,材料的折射率n=1.6。下列说法中正确的是( )A从AB面中点射入的光线不一定从圆弧的中点射出B从AB面射入的所有光线经一次反射和折射后都能从BCD面射出C从AB面中间附近射入的光线经一次反射和折射后能从BCD面射出D若光线只从AD面垂直射入,则一定没有光线从BCD面射出P4.如图所示,一束光线以 600 的入射角射到一水平放置的平面镜上,反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P,现将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上,则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出,在光屏上留下一光点 P (图中未画出)已知透明体对光的折射率,真空中的
3、光速c3108m/s ( l )作出后来的光路图,标出P,位置( 2 )求透明体的厚度d( 3 )求光在透明体里传播的时间t.5.某有线制导导弹发射时,在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤(象放风筝一样),它双向传输信号,能达到有线制导作用。光纤由纤芯和包层组成,其剖面如图,其中纤芯材料的折射率n1=2,包层折射率n2=,光纤长度为3km。(已知当光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质时,入射角1、折射角2间满足关系:(n1sin1= n2sin2)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去;若导弹飞行过程中,将有关参数转变为光信号,利用光纤发回发射基地经瞬
4、间处理后转化为指令光信号返回导弹,求信号往返需要的最长时间。n1n21.B 2.A 3.C4. PPP1P2A 解:( l )画出光路图如图示,PP P1P2( 2 )由折射定律 sin=nsin 代入数据解得 =300设透明体的厚度为 d.PP =P1P2=AP1-AP2=2dtan- 2dtan代入数据解得透明体的厚度为 d=1.5cm ( 3)光在透明体里运动的速度 v=c/n光在透明体里运动的路程 光在透明体里运动的时间t5. 解:(15分)由题意在纤芯和包层分界面上全反射临界角C满足:n1sinC = n2sin90(2分)得:C = 60(1分)iri当在端面上的入射角最大(iM = 90)时,折射角r也最大,在纤芯与包层分界面上的入射角i最小。在端面上:iM = 90时,由n1 =(2分) 得:rM =30 (1分)这时imin = 9030= 60= C,所以,在所有情况中从端面入射到光纤中的信号都不会从包层中“泄漏”出去。(2分)当在端面上入射角最大时所用的时间最长,这时光在纤芯中总路程:S=(3分)光纤中光速:v=(2分),时间t =s = 8105s(2分)