《全反射》同步练习1

《全发射》同步练习课前预习练1. 光从光密介质射入光疏介质时， ______ 若入射角增大到某一角度，光线就会完全消失，只剩下 ________ 光线的现象叫全反射，这时的_______________ 叫做临界角.2 •要发生全发射，必须同时具备两个条件：（1）光从 ______ 介质射入________介质，（2）入射角___________________临界角.3 •光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是4.光导纤维是非常细的特制玻璃丝, 直径从几微米到一百微米之间, 层组成，内芯的折射率比外套的折射率 .光传播时在内芯与外套的界面上发生—.5 •在水底的潜水员看来，水面上方的所有景物只出现在顶角为97 °勺倒立圆锥里，这是因为（）A .水面上远处的景物反射的阳光都因为全反射而不能进入水中B •水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中，其折射角不可能大于48.5 °C •水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为全反射的原因不可能进入水中D •水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为折射的原因不可能进入潜水员的眼中6 •全反射是自然界里常见的现象，下列与全反射相关的说法正确的是（）A .光只有从光密介质射向光疏介质时才能发生全反射B .如果条件允许，光从光疏介质射向光密介质时也可能发生全反射C •发生全反射时，折射光线完全消失，反射光的能量几乎等于入射光的能量D •只有在入射角等于临界角时才能发生全反射7 •一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45 °下图所示的四个光路图中，正确的是（）课堂探究练［概念规律练］知识点一发生全反射的条件1 •关于全反射，下列说法中正确的是（）A •发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线B .光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射C .光线从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射D •水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射2. 如图1所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置.下列说法正确的是（）A •假若三条光线中有一条在0点发生了全反射，那一定是aO光线B •假若光线bO能发生全反射，那么光线cO 一定能发生全反射C •假若光线bO能发生全反射，那么光线aO 一定能发生全反射D •假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大知识点二全反射的临界角3. 光在某种介质中传播的速度为 1.5 x 108 m/s,光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是（）A. 15°B. 30°C. 45 °D. 60 °4. 已知介质对某单色光的临界角为C,则（)A. 该介质对单色光的折射率等于 1 sin CB .此单色光在该介质中的传播速度等于 c s in C（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sin C倍1D .此单色光在该介质中的频率是在真空中的STC倍sin C知识点三光导纤维A .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【方法技巧练丨应用全反射规律解决实际问题的方法图36 .有一折射率为n的长方体玻璃砖ABCD，其周围是空气，如图3所示，当入射光线从它的AB面以入射角a射入时.（1）要使光线在BC面发生全反射，证明入射角应满足的条件是sin a . n2- 1.（BC面足够长）；（2）如果对于任意入射角的光线都能产生全反射，则玻璃砖的折射率应取何值？7.如图4所示是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片,头竖直向上•照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r = 11 cm的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度1= 10 cm.若已知水的折射率为n = 4,请根据运动员的实际身高估算该游泳池5.光导纤维的结构如图导纤维的说法正确的是2所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播. 以下关于光相机的镜的水深h.（结果保留两位有效数字）课后巩固练1. 已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为 1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按下面几种方式传播，可能发生全反射的是（）A .从水晶射入玻璃B.从水射入二硫化碳C .从玻璃射入水中D.从水射入水晶图52 .如图5所示，ABCD是平面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面平行，它们分别是玻璃和空气的界面，设为界面I和界面H,光线从界面I射入玻璃砖，再从界面n射出，回到空气中，如果改变光到达界面I时的入射角，则（）A .只要入射角足够大，光线在界面I上可能发生全放射现象B .只要入射角足够大，光线在界面n上可能发生全反射现象C .不管入射角多大，光线在界面I上都不可能发生全反射现象D .不管入射角多大，光线在界面n上都不可能发生全反射现象3 .某一束单色光在水中的传播速度是真空中的3/4，则（）A .水的折射率为3/4B .水的折射率为4/3C .从水中射向水面的光线，一定可以进入空气中D .这束光在水中传播时的频率为真空中的3/44. 在完全透明的水下某处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形透光平面，若透光圆面的半径匀速增大，则光源正（）A .加速上升B.加速下沉C .匀速上升D .匀速下沉5.如图6所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ ABC,/ A为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为（）6•如图7所示，在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形•有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合. 已知玻璃的折射率为 1.5,则光束在桌面上形成的光斑半径为（）A • rB • 1.5r C. 2r D. 2.5r图87.如图8所示，光线从空气垂直射入棱镜界面B C上，棱镜的折射率n=.2,这条光线离开棱镜时与界面的夹角为A • 30 °( )B • 45 °C. 60 °D. 90 °&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9所示.方框内有两个折射率n= 1.5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•其中能产生如图所示效果的是（）图10如图10所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出.A.B. .2C.3D. ,3Z Jrd I I题号12345678答案A4 ■i_________________ iDM Ni(1) 求该玻璃棒的折射率.⑵若将入射光向N 端平移，当第一次射到弧面 EF 上时 _____________ (填“能”“不能”或 “无法确定能否”)发生全反射.10. —束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯， 整入射角 a 使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射, 的值.11.在厚度为d 、折射率为n 的大玻璃板的下表面，有一个半径为 r 的圆形发光面.为了 从玻璃板的上方看不见圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片，所贴纸片的 最小半径为多大？:二二二吐二二二二--------- L --------------图1212•如图12所示的圆柱形容器中盛满折射率n = 2的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径 L = 2H ，在圆心正上方h 高度处有一点光源 S ,要使S 发出光从液体 上方观察照亮整个液体表面， h 应该满足什么条件.图11为过轴线的截面图，调4已知水的折射率为3求sin a3图11第2节全反射课前预习练1 .折射反射入射角2 •光密光疏大于或等于13. sin C= n4 .大全反射5 . B ［水面上方的所有景物出现在顶角为97 °勺倒立圆锥里，这是由于水的临界角为48.5 ；光由空中射入水中时，最大折射角为48.5 ；不能发生全反射；当光由水中射向空中时有可能发生全反射现象，故B正确，A、C、D错.］5. AC1 26. A ［因为sin C =1= 3,则sin C<sin 45 ；故C<45 ,所以光线在界面上发生了全反射，n 3A正确.］课堂探究练1. CD ［光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大到某一角度后，折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象叫全反射，故A、B错，C正确；光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射，即反射光增强，透射光减弱，就使气泡看起来特别亮，D正确.］点评发生全反射的条件：①光从光密介质射向光疏介质；②入射角大于或等于临界角.2. ACD ［三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折.在直径界面，光线aO的入射角最大，光线cO的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能.如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO光线，因为它的入射角最大，所以选项A对.假若光线bO能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO的入射角更大，所以，光线aO 一定能发生全反射，光线cO的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角，因此，cO光线不一定能发生全反射. 所以选项C对，B错.假若光线aO恰能发生全反射，光线bO和光线cO都不能发生全反射，设照片圆形区域的实际半径为 1R ，运动员手到脚的实际长度为L ，由全反射公式得 sin a但bO 光线的入射角更接近于临界角，所以，光线 bO 的反射光线较光线 cO 的反射光线强， 即光线bO 的反射光线亮度较大，所以 D 对，本题答案选 A 、C 、D.]点评 当光从光密介质射向光疏介质未发生全反射时，随着入射角的增大，折射光线越 来越弱，反射光线越来越强，直到增大到临界角之后，折射光线消失，反射光线达到最强.8c 3.0x 10 m/s 1 1 才「、「。

、斗3. B [因为 n =—= _- = 2,而且 sin C = — = a ，所以 C = 30 ,选 B.]v 1.5 x 10 m/s n 214. ABC [该题考查临界角、折射率以及光速之间的关系.由临界角的计算式 sin C =1 1 c 1 v得n = ，选项A 正确；将n = 代入sin C = -，得 sin C = -，故 v = csin C ，选项B 正确； sin C v nc设该单色光的频率为 f ，在真空中的波长为 b 在介质中的波长为 入，由波长、频率、光速的 关系得c =时，v =入，故sin C = v = Y ，入=^sin C ,选项C 正确；该单色光由真空传入介质c 沁时，频率不发生变化，选项 D 错误.]点评 临界角、光在介质中传播速度 v 以及介质的折射率 n 之间的关系为sin C =1 nn5.A [光导纤维很细，它的直径只有几微米到一百微米，它由内芯和外套两层组成，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.]6.(1)证明见解析(2)大于或等于 .2解析 (1)要使光线在BC 面发生全反射如图所示，首先应满足 sin1①“ n式中B 为光线射到BC 面的入射角，由折射定律，有 礬七=n ，② si n(90 — 3)将①②两式联立得sin aW \j n 2— 1. (2) 如果对于任意入射角的光线都能产生全反射，即0°w a 90。