搜索
专题：专题全反射题一光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输，如图所示，一条圆柱形的光导纤维，长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层材料的折射率为n2，光在空气中的传播速度为c，若光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为t，则下列说法中正确的是(图中所示的φ为全反射的临界角，其中sinφ＝n2n1)()A．n1n2，t＝n1Ln2cB．n1n2，t＝n12Ln2cC．n1n2，t＝n1Ln2cD．n1n2，t＝n12Ln2c题二一束白光从顶角为θ的一边以比较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则()A．红光最先消失，紫光最后消失B．紫光最先消失，红光最后消失C．紫光最先消失，黄光最后消失D．红光最先消失，黄光最后消失题三如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率3n，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点。激光a以入射角60i射向玻璃砖圆心O，结果在屏幕MN上现现两光斑，求两光斑之间的距离L。题四如图所示，MN是位于竖直平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab与屏平行．由光源S发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上．在水平面内以O点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带．当玻璃砖转动角度大于某一值时，屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失，有关彩色的排列顺序和最先消失的色光是()A．左紫右红，紫光B．左红右紫，紫光C．左紫右红，红光D．左红右紫，红光题五题六如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点.已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则()A.该棱镜的折射率为3B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜，波长变小D.从F点射出的光束与入射到E点的光束平行题七如图所示，用折射率n＝2的玻璃做成内径为R、外径为R′＝2R的半球形空心球壳。一束平行光射向此半球的外表面，与中心对称轴OO′平行，试求球壳内部有光线射出的区域。课后练习详解题一答案：B详解：刚好发生全反射的条件是入射角等于临界角，注意光是在玻璃芯中传播的，而不是在空气中传播的；传播距离为x＝Lsinφ＝n1Ln2，传播速度为v＝cn1，故传播时间为t＝xv＝n1Ln2cn1＝n12Ln2c.题二答案：B详解：作出白光的折射光路图，可看出，白光从AB射入玻璃后，由于紫光偏折大，从而到达另一侧面AC时的入射角较大，且因紫光折射率大，sinC＝1n，因而其全反射的临界角最小，故随着入射角i的减小，进行入玻璃后的各色光中紫光首先发生全反射，且不从AC面射出，后依次是靛、蓝、绿、黄、橙、红，逐渐发生全反射而不从AC面射出。题三答案：0.23m详解：画出如图光路图，设折射角为r，根据折射定律：rinsinsin，解得：30r，根据光的反射定律，反射角60，由几何知识得：两个光斑PQ之间的距离：mcmRRAQPAL23.0334060tan30tan题四答案：B详解：如图所示，由于紫光的折射率大，故在光屏MN上是左红右紫，并且是紫光先发生全反射，故选项B正确．题五题六答案：AC详解：由几何关系可知，入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°，由折射定律n＝sinθ1sinθ2＝3212＝3，可知A选项正确；在BC界面上，入射角为30°，临界角的正弦值为sinC＝1n＝33sin30°，即C30°，所以在F点，不会发生全反射，B选项错误；光从空气进入棱镜，频率f不变，波速v减小，所以λ＝vf减小，C选项正确；由上述计算结果，作出光路图，可知D选项错误。题七同类题二：答案：以OO′为中心线，上、下各60°的圆锥球壳内有光线射出详解：如图所示，设光线由aa′射入外球面，沿ab方向射向内球面，刚好发生全反射，则sinC＝1n，解得C＝45°在△Oab中，Oa＝2R，Ob＝R，由正弦定理得sin(180°－C)2R＝sinrR则sinr＝sinC2＝12，即r＝30°则θ＝C－r＝45°－30°＝15°又∠O′Oa＝i，由sinisinr＝n，得sini＝nsinr＝22，即i＝45°则∠O′Ob＝i＋θ＝45°＋15°＝60°当射向外球面的入射光线的入射角小于i＝45°时，这些光线都会射出内球面，因此，在OO′为中心线，上、下各60°的圆锥球壳内有光线射出。