光的全反射練習(xí) 一

光的全反射練習(xí)1、一束復(fù)色光從空氣射入光導(dǎo)纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示，比較內(nèi)芯中的A.頻率小，發(fā)生全反射的臨界角小B.頻率大，發(fā)生全反射的臨界角小C頻率小，發(fā)生全反射的臨界角大D.頻率大，發(fā)生全反射的臨界角大2、如圖所示，一束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光。比A.當(dāng)它們?cè)谡婵罩袀鞑r(shí)，a光的波長(zhǎng)最短B.當(dāng)它們?cè)诓Ａе袀鞑r(shí)，a光的速度最小C若它們都從玻璃射向空氣，a光發(fā)生全反射的臨界角最小D.若它們都能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，a光照射出光電子的最大初動(dòng)能最小3、一束單色光從空氣進(jìn)入水中，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.光的頻率不變B.光的傳播速度變大C.折射角大于入射角D.入射角增大到某一角度時(shí)將會(huì)發(fā)生全反射4、發(fā)出白光的細(xì)線光源ab,長(zhǎng)度為1°,豎直放置，上端a恰好在水面以下，如圖?，F(xiàn)考慮線光源ab發(fā)出的靠近水面法線（圖中的虛線）的細(xì)光速經(jīng)水面折射后所成的像，由于水對(duì)光有色散作用，若以11表示紅光成的像的長(zhǎng)度，12表示紫光成的像的長(zhǎng)度，則（ ）A.11<12<1° B.1J1J1。 C.1J1J1。 D.12<11<1°5、如圖，a和b都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為很，一細(xì)光束以入射角日從P點(diǎn)射入，。>@。已知此光束由紅光和藍(lán)光組成，則當(dāng)光束透過(guò)b板后（ ）A.傳播方向相對(duì)于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)很角B.傳播方向相對(duì)于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)很角C.紅光在藍(lán)光的左邊D.紅光在藍(lán)光的右邊6、如圖所示，一束光由A點(diǎn)沿半徑方向射向一半圓形玻璃磚，在玻璃磚右側(cè)的足夠長(zhǎng)的屏上出現(xiàn)兩個(gè)亮點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是（ ）人.自4點(diǎn)入射的這束光一定由兩種頻率的光組成8.自4點(diǎn)入射的這束光可能由三種頻率的光組成C.射到B點(diǎn)的光的波長(zhǎng)大于射到C點(diǎn)的光的波長(zhǎng)D.若將入射光線繞圓心。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，屏上亮點(diǎn)B首先消失7、一半圓形玻璃磚，C點(diǎn)為其球心，直線匚。與玻璃磚上表面垂直，C為垂足，如圖所示。與直線平行且到直線二匚距離相等的ab兩條不同頻率的細(xì)光束從空氣射入玻璃磚，折射后相交于圖中的P點(diǎn)，以下判斷正確的是（ ）A.b光從空氣射入玻璃磚后速度變小，波長(zhǎng)變長(zhǎng)B.真空中a光的波長(zhǎng)大于b光C.a光的頻率比b光高D.若a光、b光從同一介質(zhì)射入真空，a光發(fā)生全反射的臨界角小于b光8、截面為等腰直角三角形的三棱鏡如圖甲所示。DE為嵌在三棱鏡內(nèi)部緊貼BB'C'C面的線狀單色可見(jiàn)光光源，0￡與三棱鏡的ABC面垂直，D位于線段BC的中點(diǎn)。圖乙為圖甲中ABC

面的正視圖。三棱鏡對(duì)該單色光的折射率為形,只考慮由DE直接射向側(cè)面AA'CC的光線。下列說(shuō)法正確的是（）A.光從AA'C'C面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的2B.光從AA'C'C面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的C.若DE發(fā)出的單色光頻率變小，AA'C'C面有光出射的區(qū)域面積將增大D.若DE發(fā)出的單色光頻率變小，AA'C'C面有光出射的區(qū)域面積將減小9、如圖所示，AOB為透明扇形玻璃磚，圓心角/408=60°,OM為NAOB的角平分線，一束平行于OM的單色光在空氣中由OA邊射入玻璃磚，經(jīng)OA面折射后的光線恰好平行于OB。則下列說(shuō)法中正確的是（）A.該玻璃的折射率為2B.經(jīng)OA面折射后的光線在AMB面都將發(fā)生全反射。該入射光在空氣中的波長(zhǎng)與在玻璃磚中的波長(zhǎng)相等D」亥入射光在空氣中的頻率與在玻璃磚中的頻率相等10、如圖所示，圓心為0、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點(diǎn)垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當(dāng)入射角,二曰〔產(chǎn)時(shí)，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為C則（）A.玻璃磚的折射率為1.5B.0P之間的距離為2’旦C.光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為3D.光從玻璃到空氣的臨界角為30°11、如圖所示是一個(gè)透明圓柱體的橫截面，一束單色光平行于直徑AB射向圓柱體，光線經(jīng)過(guò)折射后恰能射到B點(diǎn).已知入射光線到直徑AB的距離為2R，R是圓柱體的半徑.已知光在真空中的傳播速度為一則（ ）A.該透明圓柱體介質(zhì)的折射率為門(mén)3RB.該單色光從C點(diǎn)傳播到B點(diǎn)的時(shí)間為C.折射光線過(guò)B點(diǎn)時(shí)可能發(fā)生全反射D.改變?nèi)肷涔饩€到直徑AB的距離，折射光線仍然能夠射到B點(diǎn)12、如圖所示，自行車(chē)的尾燈采用了全反射棱鏡的原理。它雖然本身不發(fā)光，但在夜間騎行時(shí)，從后面開(kāi)來(lái)的汽車(chē)發(fā)出的強(qiáng)光照到尾燈后，會(huì)有較強(qiáng)的光被反射回去，使汽車(chē)司機(jī)注意到前面有自行車(chē)。尾燈的原理如圖所示，下面說(shuō)法中正確的是（）A.汽車(chē)燈光應(yīng)從右面射過(guò)來(lái)在尾燈的左表面發(fā)生全反射B.汽車(chē)燈光應(yīng)從右面射過(guò)來(lái)在尾燈的右表面發(fā)生全反射C.汽車(chē)燈光應(yīng)從左面射過(guò)來(lái)在尾燈的左表面發(fā)生全反射D.汽車(chē)燈光應(yīng)從左面射過(guò)來(lái)在尾燈的右表面發(fā)生全反射113、如圖是一個(gè)I圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份，虛線EE「5FFjGGjHq平行于半徑ON，ON邊可吸收到達(dá)其上的所有光線.已知該棱鏡的折射率n='，TOC\o"1-5"\h\z若平行光束垂直入射并覆蓋OM,則光線（ ）A、不能從圓弧NF1射出 B、只能從原話NG1射出該光學(xué)材料的折射率沿y軸正方向均勻減小.現(xiàn)有一束單色光a從原點(diǎn)O以某一入射角0由空氣射入該材料內(nèi)部，則該光線在該材料內(nèi)部可能的光路是右下圖中的（ ）15、用臨界角為42°的玻璃制成的三棱鏡ABC,NB=15°,NC=90°,一束光線垂直AC面射入，如圖它在棱鏡內(nèi)發(fā)生全反射的次數(shù)為（ ） *A.2次B.3次C4次 R CD.5次16、如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r,外圓半徑為R,R=^r。現(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)過(guò)兩次全反射就垂直于水平端面B射出。設(shè)透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內(nèi)傳播的時(shí)間為t，若真空中的光速為。，則（ ）17、如圖所示，ABC是一個(gè)三棱鏡的截面圖，一束單色光以1=60°的入射角從側(cè)面的中點(diǎn)N射入。已知三棱鏡對(duì)該單色光的折射率更=括，AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，光在真空中的傳播速度為c，求：①此束單色光第一次從三棱鏡射出的方向（不考慮AB面的反射）；②此束單色光從射入三棱鏡到BC面所用的時(shí)間。18、如圖所示為三棱鏡ABC的橫截面，ZA=70°,ZC=90°,一單色光垂直于AC面入射，已知玻璃對(duì)該光全反射的臨界角為45°,光在真空中的傳播速度為c,求：⑴該單色光在三棱鏡中傳播的速度；19、某有線制導(dǎo)導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)，在導(dǎo)彈發(fā)射基地，大地與導(dǎo)彈間連一根細(xì)如蛛絲的特制光纖(像放風(fēng)箏一樣)，它雙向傳輸信號(hào)，能達(dá)到有線制導(dǎo)作用。光纖由纖芯和包層組成，其剖面如圖所示，其中纖芯材料的折射率n1=2,包層折射率n2=#，光纖長(zhǎng)度為3#X103m。(已知當(dāng)光從折射率為n1的介質(zhì)射入折射為n2的介質(zhì)時(shí)，入射角。1、折射角02間滿足關(guān)系:n1sin0=nsin0)⑴試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明從光纖一端入射的光信號(hào)是否會(huì)通過(guò)包層“泄漏”出去；⑵若導(dǎo)彈飛行過(guò)程中，將有關(guān)參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，利用光纖發(fā)回發(fā)射基地經(jīng)瞬間處理后轉(zhuǎn)化為指令光信號(hào)返回導(dǎo)彈，求信號(hào)往返需要的最長(zhǎng)時(shí)間。20、如圖所示，為某種透明介質(zhì)的截面圖，4AOC為等腰直角三角形，BC為半徑R=10cm的四分之一圓弧，AB與水平面屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn).由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心。，在AB分界面上的入射角i=45°,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑.已班知該介質(zhì)對(duì)紅光和紫光的折射率分別為5=3，n2=g.(1)試通過(guò)計(jì)算判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色；(2)求兩個(gè)亮斑間的距離.答案：1、C2、D3、A4、D5、D6、BD7、B8、AC9、D10、C11、B12、A13、B14、D15、B16、AB17、①光將垂直于底面AC,沿PQ方向射出棱鏡②「3+*旦4c18、⑴亍\⑵45°19、如圖所示，由題意在纖芯和包層分界面上全反射臨界角C滿足n1sinC=n2sin90°。得C=60°。當(dāng)在端面上的入射角最大（im=90°）時(shí)，折射角r也最大，在纖芯與包層分界面上的入射角i,最小，在端面上im=90°時(shí)，由n1=甌療活，得rm=30°這時(shí)imin,=90°—30°=60°=C,所以，在所有情況中從端面入射到光纖中的信號(hào)都不會(huì)從包層中“泄漏”出去。.⑵當(dāng)在端面上入射角最大時(shí)所用時(shí)間最長(zhǎng)，這時(shí)光在纖芯中總路程為s=8^^,光纖中C ￡ 2/盟1光速v=4，時(shí)間t=v=匚匚口寸明=8X10-5s。答案：（1）見(jiàn)解析（2）8X10-5S20、 （1）在AM處產(chǎn)生的亮斑顏色為紅色，在AN處產(chǎn)生的亮斑顏色為紅色與紫色的混合色 （2）（5虛+10）cm#解析：（1）設(shè)紅光和紫光的臨界角分別為C1、C2，sinC1=^=2,C1=60°,同理C2=45°,i=45°=C2,i=45°<C1所以紫光在AB面發(fā)生全反射，而紅光在AB面一部分折射，一部分