光的全反射练习 一

1、光的全反射练习一1、一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的（）频率小，发生全反射的临界角小频率大，发生全反射的临界角小频率小，发生全反射的临界角大频率大，发生全反射的临界角大2、如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比当它们在真空中传播时，a光的波长最短当它们在玻璃中传播时，a光的速度最小若它们都从玻璃射向空气，a光发生全反射的临界角最小若它们都能使某种金属产生光电效应，a光照射出光电子的最大初动能最小3、一束单色光从空气进入水中，下列说法正确的是（）光的频率不变光的传播速度变大C折射角大于入射角

2、。.入射角增大到某一角度时将会发生全反射4、发出白光的细线光源ab，长度为1，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图。现考虑 TOC o 1-5 h z 线光源ab发出的靠近水面法线（图中的虚线）的细光速经水面折射后所成的像，由于水对光 有色散作用，若以l表示红光成的像的长度，12表示紫光成的像的长度，则（）1 1 1 1C. 1 1 1D. 1 1 很。已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过b板后（）传播方向相对于入射光方向向左偏转很角传播方向相对于入射光方向向右偏转很角红光在蓝光的左边红光在蓝光的右边6、如图所示，一束光由A点沿半径方向射向一半圆形玻璃砖，在玻璃砖右侧的足够长的屏 上出现两

3、个亮点，以下说法正确的是（）自A点入射的这束光一定由两种频率的光组成自A点入射的这束光可能由三种频率的光组成射到B点的光的波长大于射到C点的光的波长若将入射光线绕圆心0逆时针旋转，屏上亮点B首先消失7、一半圆形玻璃砖，C点为其球心，直线了了与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。与直线了了平行且到直线了了距离相等的ab两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（）b光从空气射入玻璃砖后速度变小，波长变长真空中a光的波长大于b光a光的频率比b光高若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角小于b光8、截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在

4、三棱镜内部紧贴BBCC面的线 状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为,只考虑由DE直接射向侧面AA,CC的光线。下列说法正确的是（）光从AACC面出射的区域占该侧面总面积的2光从AACC面出射的区域占该侧面总面积的若DE发出的单色光频率变小，AACC面有光出射的区域面积将增大若DE发出的单色光频率变小，AACC面有光出射的区域面积将减小9、如图所示，AOB为透明扇形玻璃砖，圆心角ZAQB=60, OM为匕AOB的角平分线，一束 平行于OM的单色光在空气中由OA边射入玻璃砖，经OA面折射后的光线恰好平行于OB。

5、则 下列说法中正确的是（）该玻璃的折射率为2经OA面折射后的光线在AMB面都将发生全反射该入射光在空气中的波长与在玻璃砖中的波长相等该入射光在空气中的频率与在玻璃砖中的频率相等10、如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（ ）A.玻璃砖的折射率为1.5B.之间的距离为光在玻璃砖内的传播速度为3光从玻璃到空气的临界角为3011、如图所示是一个透明圆柱体的横截面，一束单色光平行于直径AB射向圆柱体，光线经 过折射后恰能射到B点.已知入射光线到

6、直径AB的距离为R, R是圆柱体的半径.已知光在真空中的传播速度为c,则（ ）A.该透明圆柱体介质的折射率为L万该单色光从C点传播到B点的时间为C折射光线过B点时可能发生全反射D.改变入射光线到直径AB的距离，折射光线仍然能够射到B点12、如图所示，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。尾灯的原理如图所示，下面说法中正确的是（ ）汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射汽

7、车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射113、如图是一个4圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、5FF、GG、HH平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n= 111若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线（）A、不能从圆弧NF1射出B、只能从原话NG1射出C、能从圆弧G1H1射出D、能从圆弧H1M射出14、如左下图所示，AB为一块透明的光学材料左侧的端面，建立直角坐标系如右下图，设 该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小.现有一束单色光a从原点O以某一入射角0由 空气射入该材料内部，则该光线在该材料内部可能的光路是右下图中的（ ）

8、15、用临界角为42的玻璃制成的三棱镜ABC，ZB=15，ZC=90，一束光线垂直AC面 TOC o 1-5 h z 射入，如图它在棱镜内发生全反射的次数为（）2 次3 次r4次心/5次16、如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R=Jr。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直 于水平端面B射出。设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中 的光速为。，则（）A. n可能为占B. n可能为2厂M尸4.8r/ Ar t可能为二.D. t可能为c人 二 r 17、如图所示，ABC是一个三棱镜的截面图，一束单色光

9、以i = 60。的入射角从侧面的中点N射入。已知三棱镜对该单色光的折射率=由，AB长为L,光在真空中的传播速度为c，求：此束单色光第一次从三棱镜射出的方向(不考虑AB面的反射)；此束单色光从射入三棱镜到BC面所用的时间。18、如图所示为三棱镜ABC的横截面，ZA=70，ZC = 90，一单色光垂直于AC面入射， 已知玻璃对该光全反射的临界角为45，光在真空中的传播速度为c，求：该单色光在三棱镜中传播的速度；光线最后从三棱镜AB面射入空气时的折射角。19、某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地，大地与导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤(像 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

10、包层组成，其剖面如 图所示，其中纤芯材料的折射率七=2，包层折射率气=构，光纤长度为3X103m。(已 知当光从折射率为七的介质射入折射为气的介质时，入射角。折射角。2间满足关系：sin0 1 = n2sin。2)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。20、如图所示，为某种透明介质的截面图，AAOC为等腰直角三角形，BC为半径R=10cm 的四分之一圆弧，AB与水平面屏幕MN垂直并接触于A点.由红光和紫光两种单色光组成的 复色光射向圆心0,在

11、AB分界面上的入射角i = 45，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑.已知该介质对红光和紫光的折射率分别为七=3 ，气=由.(1)试通过计算判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；(2 )求两个亮斑间的距离.答案：1、C 2、D 3、A 4、D 5、D 6、BD 7、B 8、AC 9、D 10、C 11、B 12、A 13、B 14、D 15、B 16、AB 17、光将垂直于底面AC，沿PQ方向射出棱镜 18、（1）T；（2）45CJ 19、如图所示，由题意在纤芯和包层分界面上全反射临界角C满足n sinC=n sin90。 12得 C=60。当在端面上的入射角最大（im=90 ）时，折射角r也最大

12、，在纤芯与包层分界面上的入射角 ssra90YV最小，在端面上im=90。时，由七=总计晚，得=30这时imi=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）当在端面上入射角最大时所用时间最长，这时光在纤芯中总路程为s=。审既，光纤中ce必d光速v顼，时间t=v =8口尸祖=8x105 s。答案：（1）见解析（2）8X10-5 s20、（1）在AM处产生的亮斑颜色为红色，在AN处产生的亮斑颜色为红色与紫色的混合色（2）（5 出+10）cm1吏解析：（1）设红光和紫光的临界角分别为CC2，sinC尸血=2，C1 = 60，同理C2 = 45，i = 45=C2，i = 4