2 全反射知识点题库

华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”。光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。下列关于光导纤维的说法中正确的是（）

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 . 波长越短的光在光纤中传播的速度越大 D . 频率越大的光在光纤中传播的速度越大

如图甲所示，在平静的湖面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（图乙为俯视图）。则以下说法中正确的是( )

A . 水对a光的折射率比b光大 B . a光在水中的传播速度比b光大 C . a光的频率比b光大 D . 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄

如图所示，酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近“水面”时，它却随你靠近而后退，对此现象正确的解释是（　　）

A . 出现的是“海市蜃楼”，是由于光的干涉造成的 B . “水面”不存在，就由于酷热难耐，人产生的幻觉 C . 阳光辐射到地面，使地表温度升高，近地面的空气折射率变大，光线发生全反射形成的虚像 D . 阳光辐射到地面，使地表温度升高，近地面的空气折射率变小，光线发生全反射形成的虚像

1966年华裔科学家高锟博士提出一个理论：直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来做为光的波导来传输大量信息，43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．内芯的折射率外套的折射率（填“大于”、“等于”或“小于”），光在光导纤维中传输的原理是利用了光的现象．

下列说法正确的是（）

A . 用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理 B . 紫外线比红外线更容易发生衍射现象 C . 光的色散现象都是由于光的干涉现象引起的 D . 光的偏振现象说明光是一种横波

如图所示，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发出反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带．若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（）

A . 减弱，紫光 B . 减弱，红光 C . 增强，红光 D . 增强，紫光

如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切．自B点发出的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，照射在接收屏上的Q点．另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM=30°，求：

（ⅰ）玻璃的折射率；

（ⅱ）光由B传到M点与再由M传到Q点所需时间比；

（ⅲ）N点到直径AB的距离．

半径为R的半圆柱形玻璃砖的截面如图所示，O为圆心，光线I沿半径方向从a点射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射，另一条光线II平行于光线I从最高点b射入玻璃砖后，在底边MN上的d点射出，若测得OD＝R/4，则该玻璃砖的折射率为多少？（可以使用根式）

a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，其光路图如图所示。下列说法正确的是（）

A . 由玻璃射向空气发生全反射时玻璃对a光的临界角较大 B . 玻璃对a光的折射率较大 C . a光在玻璃中传播的波长较短 D . b光的光子能量较大

有一块厚度为h，半径为R的圆饼状玻璃砖，折射率为 $\text{[math]}$ ，现经过圆心截取四分之一，如图所示，两个截面为互相垂直的矩形，现使截面ABNM水平放置，一束单色光与该面成45°角入射，恰好覆盖截面。已知光在真空中传播速度为c，不考虑玻璃砖内的反射光，求：

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（1）从ABCD弧面射出的光线在玻璃砖内的最长时间；
（2） ABCD弧面上有光线射出的面积。

如图所示，一足够大的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为H，在水池的底部放一点光源S，其中一条光线以 $\text{[math]}$ 入射角射到液体与空气的界面上，以折射角 $\text{[math]}$ 发生折射。则（）

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A . 液体的折射率为 $\text{[math]}$ B . 从液体到空气，光波长变短 C . 液体表面亮斑的面积为 $\text{[math]}$ D . 光线从液体到空气发生全反射时的临界角为45°

下列四个图片均来自课本中的实验、仪器、实际应用，相应的现象、原理及应用的说法相一致的是( )

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A . 甲图“水流导光”的原理是光的全反射 B . 乙图“CT”是利用 $\text{[math]}$ 射线能够穿透物质来检查人体内部器官 C . 丙图“灯泡发光”是学生电源中交流或直流通过变压器的互感现象 D . 丁图“环流器”是仪器利用磁场来约束参加反应的物质 $\text{[math]}$ 等离子体 $\text{[math]}$

如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率 $\text{[math]}$ ，∠OAB=60°。求光从棱镜中射出的光线与CD边的夹角为多少度？

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如图所示，容器中装有某种透明液体，深度为h，容器底部有一个点状复色光源S，光源S可发出两种不同频率的单色光。液面上形成同心圆形光斑Ⅰ、Ⅱ，测得光斑Ⅰ的直径为 $\text{[math]}$ ，光斑Ⅱ的直径为 $\text{[math]}$ 。透明液体对光斑Ⅱ这种单色光比光斑Ⅰ这种单色光的折射率；光斑Ⅱ这种单色光在液体中的传播速度比光斑Ⅰ这种单色光在液体中的传播速度（均选填“大”或“小”）

下列说法正确的是（　　）

A . 变化的磁场产生电场 B . 泊松亮斑支持了光的波动说 C . 光的偏振现象说明光是纵波 D . 光纤通信利用了光的全反射的原理 E . 光从一种介质进入另一种介质中时，其传播速度不变

如图所示，一半圆形玻璃砖，C点为其圆心，直线 $\text{[math]}$ 过C点与玻璃砖上表面垂直。与直线 $\text{[math]}$ 平行且等距的两束不同频率的细光束a、b从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下说法正确的是（　　）

A . 此玻璃砖对b光的折射率大 B . 真空中a光的波长小于b光的波长 C . a光的频率大于b光的频率 D . 若a、b光从此玻璃砖射入真空，a光发生全反射的临界角较大

如图，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b，则下列判断正确的是（）

A . 玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率 B . 在玻璃砖中，a光的速度大于b光的速度 C . a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长 D . 以同一入射角从某介质射入空气，若a恰发生全反射，则b光一定能发生全反射 E . 以同一入射角从某介质射入空气，若b光恰发生全反射，则a光一定能发生全反射

在透明的均匀介质内有一球状空气泡，O为球心，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C、D两点射向介质，细光束在A点的入射角为30°，介质对a光的折射率n= $\text{[math]}$ ，下列说法中正确的是 ( )

A . 在该介质中，a光的传播速度比b光的传播速度小 B . a光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏转角为30° C . 当a光通过单缝时，若缝的宽度小于a光的波长，a光不能发生衍射现象 D . 若由a光和b光组成的一束细光束从空气斜射向水中，在不断增大入射角时，a的折射光会先消失

一半圆柱玻璃砖的截面如图所示， $\text{[math]}$ 为其圆心。平行单色光在纸面内垂直 $\text{[math]}$ 射入到玻璃砖。其中入射点为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ （关于 $\text{[math]}$ 点对称）的两条光线穿过玻璃砖后，它们的出射光线交于 $\text{[math]}$ 点，且两条出射光线的夹角 $\text{[math]}$ ，已知圆的半径为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，光在真空中传播速度为 $\text{[math]}$ 。

（1）求该玻璃砖的折射率；
（2）求从 $\text{[math]}$ 点入射的光线在玻璃砖内传播的时间；
（3）若只有图中宽度为 $\text{[math]}$ 区域内的入射光线能穿过玻璃砖射出，求宽度 $\text{[math]}$ 。

如图所示，折射率为n、半径为R的半圆形玻璃砖平放在桌面上，将宽度为L的平行单色光垂直于AC面射入，要使第1次射到圆面上的光能射出玻璃砖，则L的最大值为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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