1、光照射到兩種介質(zhì)界面自我小測1在空氣與水的交界面處發(fā)生全反射的條件是()A由空氣射入水中，入射角足夠大B由空氣射入水中，入射角足夠小C由水中射入空氣，入射角足夠大D由水中射入空氣，入射角足夠小2兩種介質(zhì)交界面上發(fā)生全反射時()A光線一定在光密介質(zhì)中B入射角一定大于臨界角C界面相當(dāng)于一個鏡面D有一部分光線進(jìn)入另一種介質(zhì)中3光纖通信是現(xiàn)代一種通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)目前我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)下列說法正確的是 ()A光纖通信是利用光作為載體來傳遞信息B光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的衍射原理C光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的色散原理D目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種

2、非常細(xì)的特制玻璃絲4水中的空氣泡看上去比較亮，對這一現(xiàn)象有以下不同的解釋，其中正確的是()A空氣泡對光線有會聚作用，因而較亮B空氣泡對光線有發(fā)散作用，因而較亮C從空氣泡到達(dá)水中的界面處的光一部分發(fā)生全反射，因而較亮D從水中到空氣泡的界面處的光一部分發(fā)生全反射，因而較亮5光在某種介質(zhì)中的傳播速度為1.5108 m/s，則該介質(zhì)射向真空時會發(fā)生全反射時臨界角為()A15B30C45 D606關(guān)于全反射，下列說法中正確的是()A發(fā)生全反射時仍有折射光線，只是折射光線非常弱，因此可認(rèn)為不存在折射光線，而只有反射光線B光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時有可能不發(fā)生全反射現(xiàn)象C光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時一定產(chǎn)生全反射現(xiàn)象

3、D光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時有可能發(fā)生全反射現(xiàn)象7光導(dǎo)纖維在信息傳遞方面有很多應(yīng)用，利用光導(dǎo)纖維進(jìn)行通信所依據(jù)的原理是()A光的折射B光的全反射C光的干涉 D光的色散8一束光從空氣射向折射率neq r(2)的某玻璃表面，如圖4311所示，i代表入射角，則()圖4311A當(dāng)i45時發(fā)生全反射現(xiàn)象B無論入射角i是多大，折射角r都不會超過45C欲使折射角r30，應(yīng)以i45的角度入射D當(dāng)入射角iarctaneq r(2)時，反射光線跟折射光線恰好垂直9兩束不同頻率的單色光a、b從空氣射入水中，發(fā)生了圖4312所示的折射現(xiàn)象()下列結(jié)論中正確的是()圖4312A光束b的頻率比光束a低B在水中的傳播速度，光束

4、a比光束b小C水對光束a的折射率比水對光束b的折射率小D若光束從水中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角大10如圖4313所示，abc為全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，一束白光垂直射到ac面上，在ab面上發(fā)生全反射，若光線入射點(diǎn)O的位置保持不變，改變光線的入射方向(不考慮bc面反射的光線)，則()圖4313A使入射光線按圖中所示的順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，如果有色光射出ab面，則紅光將首先射出B使入射光線按圖中所示的順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，如果有色光射出ab面，則紫光將首先射出C使入射光線按圖中所示的逆時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紅光將首先射出ab面D使入射光線按圖中所示的逆時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紫光將

5、首先射出ab面11潛水員在水深為h的地方向水面觀望時，發(fā)現(xiàn)整個天空及遠(yuǎn)處地面的景物均呈現(xiàn)在水面處的圓形區(qū)域內(nèi)，已知水的臨界角為，則所觀察到的圓形半徑為()Ahtan BhsinC.eq f(h,tan)D.eq f(h,sin)12如圖4314所示，一束平行光從真空射向一塊折射率為1.5的半圓形的玻璃磚，下列說法正確的是()圖4314A只有圓心兩側(cè)eq f(2R,3)范圍內(nèi)的光線不能通過玻璃磚B只有圓心兩側(cè)eq f(2R,3)范圍內(nèi)的光線能通過玻璃磚C通過圓心的光線將直線穿出不發(fā)生折射D圓心兩側(cè)eq f(2R,3)范圍外的光線將在曲面產(chǎn)生全反射13在一個圓形輕木塞的中心插上一枚大頭針，然后把它

6、倒放在水面上，調(diào)節(jié)針插入的深度，使觀察者不論在什么位置都剛好不能看到水面的大頭針，如圖4315所示，量出針露出的長度為d，木塞的半徑為r，求水的折射率圖431514為了觀察門外情況，有人在門上開一個小圓孔，將一塊圓柱形玻璃嵌入其中，圓柱體軸線與門面垂直，如圖4316所示，從圓柱底面中心看出去，可以看到門外入射光線與軸線間的最大夾角稱作視場角若已知玻璃的折射率為n，圓柱體長為l，底面半徑為r，求視場角圖431615(探究)在折射率為n的水中，有一點(diǎn)光源，要使它照亮的水面面積增大，點(diǎn)光源應(yīng)怎樣移動？參考答案1解析：光照射到兩種介質(zhì)界面上時，光線全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象稱為全反射現(xiàn)象，發(fā)生全反射的條

7、件為：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；入射角大于或等于臨界角答案：C2答案：ABC3解析：光纖通信利用了光的全反射原理來傳遞信息，光導(dǎo)纖維是一種透明的非常細(xì)的玻璃纖維絲，直徑只有1100 m，故選A、D.答案：AD4解析：水中的氣泡是光疏介質(zhì)，光經(jīng)過水射向氣泡，一部分光會發(fā)生全反射，有更多的光反射到人眼中，人眼會感覺特別亮答案：D5解析：由公式sinCeq f(1,n)，而neq f(c,v)，即sinCeq f(v,c)eq f(1,2).所以C30.答案：B6解析：深刻理解發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件，從能量與光線兩個角度分析全反射現(xiàn)象答案：B7解析：光導(dǎo)纖維，簡稱光纖，是利用全反射的原理來傳播光信號

8、的，通常光纖是由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套大，光傳播時在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射答案：B8解析：如下圖所示，首先說明，光從空氣射向玻璃(即光由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時)不會發(fā)生全反射，根據(jù)折射定律，當(dāng)入射角為90時(實(shí)際不可能)eq f(sin90,sinr)n，sinreq f(1,n)eq f(1,r(2)eq f(r(2),2)，r45，當(dāng)入射角i90時，r45，所以選項B正確，A錯誤當(dāng)折射角等于30時，sininsin30eq r(2)eq f(1,2)eq f(r(2),2)，i45，故C選項正確如下圖所示，假設(shè)反射光線恰好垂直折射光線，有L1L290，i，L190，所

9、以iL2，所以neq f(sini,sinr)eq f(sini,sin90i)，neq f(sini,cosi)，所以tanin，故選項D正確答案：BCD9解析：由neq f(sin1,sin2)知，b的折射率較大，則b的頻率較大，在同種介質(zhì)中傳播速度較小，對同種介質(zhì)的臨界角較小，所以選項C正確答案：C10解析：改變?nèi)肷涔饩€的入射角，使從ac射入的光線在ab面上不發(fā)生全反射，即可以從ab邊射出，各單色光的臨界角不同，射出的順序也不同，因為n紅n紫，sinceq f(1,n)，所以c紅c紫，當(dāng)入射光沿順時針方向偏轉(zhuǎn)時，光在ab面上的入射角減小，紅光首先射出ab面，當(dāng)入射光線沿逆時針方向偏轉(zhuǎn)時，

10、光在ab面上的入射角增大，不可能有光在ab面上射出，正確選項是A.答案：A11解析：如下圖所示，水面上景物發(fā)出的光線經(jīng)水面折射后均在傾角為2的圓錐里，人的眼睛處在圓錐的頂點(diǎn)處，而最遠(yuǎn)處的景物其入射角接近90，折射角為，因此，人看到水面上的景物呈現(xiàn)在水面是以r為半徑、人眼上方的水面上的O點(diǎn)為圓心的區(qū)域內(nèi)由圖可知rhtan.答案：A12解析：光線無偏折從直徑邊進(jìn)入玻璃磚內(nèi)后射向圓弧界面，這時，光有可能在圓弧界面上產(chǎn)生全反射(因為從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì))由幾何知識得，這些光在圓弧界面上各處的入射角i是不同的設(shè)某光線距圓心O的距離為x，則eq f(x,R)sini當(dāng)光線過圓心時的入射角i0，故不發(fā)生偏

11、折而直線穿過，C選項正確當(dāng)入射角i等于臨界角C時，有eq f(x,R)sinCeq f(1,n)eq f(1,1.5)eq f(2,3)，所以xeq f(2R,3)處的光線的入射角恰等于臨界角，由幾何知識知，x越大，光線的入射角i越大，故xeq f(2R,3)外的光線將在曲面產(chǎn)生全反射，xeq f(2R,3)內(nèi)的光線不發(fā)生全反射能通過曲面，因此，B、D選項正確答案：BCD13解析：在調(diào)節(jié)針插入的深度后，使觀察者不論在什么位置都剛好不能看到水下的大頭針，這個現(xiàn)象是光的全反射現(xiàn)象產(chǎn)生全反射的條件有兩條：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；入射角i大于或等于臨界角C.當(dāng)光從某種物質(zhì)射向真空(或空氣)時，其臨界

12、角C為：sinCeq f(1,n)，Carcsineq f(1,n)(n為介質(zhì)對光的折射率)作圖(如圖)，當(dāng)A發(fā)出的光到達(dá)B點(diǎn)時恰以臨界角C入射，因此sinCeq f(1,n)，在AOB中：tanCeq f(r,d)，而tanCeq f(sinC,r(1sin2C)eq f(1,r(n21)由此求得neq f(r(d2r2),r).答案：neq f(r(d2r2),r)14解析：據(jù)光路可逆性原理知，將眼睛視為點(diǎn)光源，它發(fā)出的光線經(jīng)過圓柱形玻璃后射入空氣中最大折射角就等于視場角，而光線從玻璃射入空氣中時可能要發(fā)生全反射，故本題應(yīng)分兩種情況(1)如圖所示，當(dāng)C(臨界角)時視場角為，則據(jù)折射率的定義

13、可知neq f(sin,sin)，其中sineq f(r,r(r2l2)解得arcsineq f(nr,r(r2l2).(2)當(dāng)上圖中arctaneq f(r,l)C時，光路如下圖所示，則這時視場角為90.答案：當(dāng)arctaneq f(r,l)arcsineq f(1,n)時，arcsineq f(nr,r(r2l2)；當(dāng)arctaneq f(r,l)arcsineq f(1,n)時，90.15解析：全反射現(xiàn)象是光在折射過程中一種特殊的現(xiàn)象，它的產(chǎn)生有其必備的條件：一是光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；二是入射角大于或等于臨界角，二者缺一不可，在光的折射問題中判斷是否發(fā)生全反射及找出臨界光線往往是解題的關(guān)鍵對于有關(guān)全反射問題時，應(yīng)首先根據(jù)光在兩種介質(zhì)的界面處發(fā)生折射，用全反射的規(guī)律正確地畫出光路圖，恰當(dāng)?shù)乩霉饴穲D所提供的幾何關(guān)系，結(jié)合有關(guān)數(shù)學(xué)知識進(jìn)行分析和計算，