1、课时跟踪检测(十二) 全反射1.光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图1所示。下列论述:光在介质1中的传播速度较大;光在介质2中的传播速度较大;光从介质1射向两种介质的交界面时,可能发生全反射现象;光从介质2射向两种介质的交界面时,可能发生全反射现象。其中正确的是()图1A只有正确B只有正确C只有正确 D只有正确解析:选B光从介质1进入介质2的光路如题图,入射角大于折射角,即从光疏介质入射到光密介质,所以光线在介质1中传播速度较大,对错。光线从光密介质到光疏介质可能发生全反射即从介质2到介质1,错对,故选项B对。2.一束光从某介质进入真空,方向如图2所示,则下列判断中正确的是()图
2、2A该介质的折射率是B该介质的折射率是C该介质相对真空发生全反射的临界角是45D光线按如图所示的方向入射,无论怎样改变入射方向,都不可能发生全反射现象解析:选B由题意知,入射角30,折射角60,由折射定律可得:n,A项错误,B项正确;发生全反射的临界角为C,sin C,sin 45,C45,C项错误;光线按如图所示的方向入射,当入射角大于等于临界角时,就会发生全反射现象,D项错误。3.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理,它虽然本身不发光,但在夜间骑行时,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的构造如图3所示,下面说法正确的是()图3A汽
3、车灯光应从左面射过来,在尾灯的左表面发生全反射B汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的右表面发生全反射C汽车灯光应从右面射过来,在尾灯的左表面发生全反射D汽车灯光应从右面射过来,在尾灯的右表面发生全反射解析:选C由全反射棱镜对光路的控制原理可知,选项C正确。4.空气中两条光线a和b从方框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光线如图4所示。方框内有两个折射率n1.5的玻璃全反射棱镜。下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图,其中能产生如图效果的是()图4解析:选B四个选项产生光路效果如图所示。则可知B项正确。5. (多选)如图5所示,一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖,下列说法正确的是()图5A
4、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玻璃砖不发生偏折D圆心两侧一定范围外的光线将在曲面发生全反射解析: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。6(多选)一束光穿过介质1、2、3时,光路如图6所示,则()图6A介质2的折射率最大B光线在介质2中的波长最长C光在介质3中的速度最大D入射光线到达介质2和介质3的界面时,一定也发生反射解析
5、:选BD由光线经过介质时的入射角和折射角之间的大小关系可知n3n1n2,故选项A错误;由v可知在介质2中传播的速度最大,故选项C错误;光在不同介质内传播时的频率不变,根据vf可知传播速度越大,波长越长,故选项B正确;光由介质2进入介质3时,发生折射,也发生反射,故选项D正确。7.如图7所示,一根长为l5.0 m的光导纤维用折射率n的材料制成。一束激光由其左端的中心点以45的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出来,求:图7(1)该激光在光导纤维中的速度v是多大。(2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少。解析:(1)由n可得v2.1108 m/s。(2)由n可得光线从左端面射入
6、后的折射角为30,射到侧面时的入射角为60,大于临界角45,因此发生全反射。同理光线每次在侧面都将发生全反射,直到光线到达右端面。由几何关系可以求出光线在光导纤维中通过的总路程s,因此该激光在光导纤维中传输所经历的时间t2.7108 s。答案:(1)2.1108 m/s(2)2.7108 s8.一半径为R的半圆柱形玻璃砖,横截面如图8所示。已知玻璃的全反射临界角(因而在底面上发生全反射,不能直接折射出。在光线1右侧的光线(例如光线3)经柱面折射后,射在玻璃砖底面上的入射角3满足3因而在底面上不能发生全反射,能从玻璃砖底面射出射到半圆柱面最右侧的光线4与柱面相切,入射角i为i由折射定律知,经圆柱面折射后的折射角OAB4,满足sin insin 4式子中,n是玻璃的折射率,由全反射角的定义知1nsin 联立式得4由几何关系可得AOB,故底面上透光部分的宽度OB。答案: