3 光的全反射知识点题库

如图所示为一直角棱镜的横截面， $\text{[math]}$ ，一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射人棱镜，已知若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则下列说法中正确的是（）

A . 部分光线从ab面射出 B . 光线在ac面上发生全反射 C . 部分光线从bc面射出，且与bc面斜交 D . 部分光线从bc面射出，且与bc面垂直

利用光的现象或原理填空

a．照相机镜头镀的一层膜是利用了光的原理

b．海市蜃楼是光的现象

c．光纤通信是利用了光的原理

d．人们眯起眼看灯丝时会看到彩色条纹，这是光的现象．

如图为“水流导光”实验装置，长直开口透明塑料瓶内装有适量清水，在其底侧开一小孔，水从小孔流出形成弯曲不散开的水流，用细激光束透过塑料瓶水平射向该小孔，观察到激光束没有完全被限制在水流内传播，下列操作有助于激光束完全被限制在水流内传播的是（　　）

A . 增大该激光的强度 B . 向瓶内再加适量清水 C . 改用频率更低的激光 D . 改用折射率更小的液体

一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图所示为过轴线的截面图，调整入射角α ，光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为 $\text{[math]}$ ，则sinα=。

如图所示，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．（1）则该玻璃棒的折射率n=．（2）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．

下列说法正确的是（）

A . 紫光在水中的传播速度比红光在水中的传播速度小 B . 光导纤维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会发生全反射 C . 用标准平面检查光学平面的平整程度利用了光的干涉现象 D . 一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分解为各种单色光是光的衍射现象

光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是（）

A . a是光密介质，b是光疏介质 B . 光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度 C . 光的入射角必须大于或等于临界角 D . 光的入射角必须小于临界角

如图所示，空气中在一折射率为 $\text{[math]}$ 的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则圆弧AB上有光透出部分的弧长为（）

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

如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A=60°，∠C=90°；一束极细的光于 AC边的中点垂直AC面入射， $\text{[math]}$ =2a，棱镜的折射率为n= $\text{[math]}$ ．求：

（1）光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角．
（2）光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间（设光在真空中传播速度为c）．

如图所示，一个三棱镜的横截面是直角三角形ABC，∠A＝30°，∠C＝90°，一束与BC面成θ＝30°角的光线射向BC面的中点O处，经AC面发生全反射后，最后从AB面射出光线平行于AC面。已知光在真空中传播速度为c，试求：

①玻璃砖的折射率；

②若BC边长为L，求光线经过玻璃砖的时间。

如图所示一上表面是水平面的半球形玻璃砖，圆心为O，半径为R，光屏水平放置且位于半球形玻璃砖的下方，距O点距离为 $\text{[math]}$ ，一束极细的红色激光光束竖直向下从A点入射， $\text{[math]}$ ，光束从球形表面的B点射出，恰好射在位于圆心O点正下方光屏上的C点。求该材料的玻璃砖对该红色光的折射率。

自行车的后面一般都会安装本身并不发光的尾灯，如图甲所示。尾灯是由实心透明材料做成的结构体，截面由长方形和多个等腰直角三角形组成。夜间，当后面汽车的灯光垂直尾灯照射时，光线在尾灯内经两次全反射后会沿着相反的方向返回，如图乙所示，使后车司机容易发现。已知图乙中尾灯最薄处的厚度和右侧等腰直角三角形的直角边长均为d，光在空气中的速度看作c。

（1）求尾灯材料的折射率至少应为多大。
（2）若尾灯材料的折射率取(1)中的值，求光在尾灯中的传播时间(不考虑光在尾灯中的多次反射)。

如图所示，一块由玻璃制成的三棱镜的横截面为直角三角形ABC，其中AB=AC，该三棱镜对红光的折射率大于 $\text{[math]}$ 。一束平行于BC边的白光射到AB面上，光束先在AB面折射后射到BC面上，接着又从AC面射出。下列说法不正确的是 (　　)

A . 各色光在AB面的折射角都小于30° B . 各色光在BC面的入射角都大于45° C . 有的色光可能不在BC面发生全反射 D . 从AC面射出的光束中红光在最下方

下列说法正确的是（）

A . 一次闪电过后雷声能轰鸣不绝是波的干涉造成的 B . 光导纤维传递信息利用了光的折射现象 C . 围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是波的衍射造成的 D . 雷达测速利用了多普勒效应

如图所示，三棱镜的截面为直角三角形，∠A=30°，一束单色光从AB边上的D点平行AC边射入棱镜，在AC边发生全反射，反射光线与AB边平行，已知 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A . 单色光在D点的折射角为30° B . 三棱镜的折射率为 $\text{[math]}$ C . 三棱镜的折射率为 $\text{[math]}$ D . 单色光不能从BC边射出

如图为“水流导光”实验装置，长直开口透明塑料瓶内装有适量清水，在其底侧开一小孔，水从小孔流出形成弯曲不散开的水流，用细激光束透过塑料瓶水平射向该小孔，观察到激光束没有完全被限制在水流内传播。下列操作有助于激光束完全被限制在水流内传播的是（）

A . 增大该激光的强度 B . 向瓶内再加适量清水 C . 改用频率更低的激光 D . 改用折射率更大的液体

一束激光沿光路1从空气射入盛水的方形玻璃容器中，并沿光路4射出玻璃，且容器侧壁厚度相同，如图所示。该激光在空气中的折射率设为1.00，在水中的折射率为1.33，在玻璃中的折射率为1.65。若不考虑每个界面的反射光，则（）

A . 增大入射角θ，激光可能在空气和水的界面发生全反射 B . 减小入射角θ，激光可能在水和玻璃的界面发生全反射 C . 激光在水中的光路2和在空气中的光路4一定不平行 D . 激光在水中的速度比在玻璃中的速度小

2022年2月4日，北京冬奥会开幕式惊艳全球，这场视听盛宴的最大“功臣”非LED显示技术莫属。发光二极管（LED）可高效地将电能转化为光能，在照明、平板显示、医疗器件等领域具有广泛的用途。有一种发光二极管，它由透明柱体和发光管芯组成。如图所示为一透明柱体的纵截面，柱体上半部分是球心为O、半径为R的半球体，M是球体的顶点，柱体下半部分是高度为R的圆柱体，其下表面的圆心为D、半径为R，管芯发光区域是半径为r且紧贴柱体下表面的圆面（PQ是直径，圆心也在D点）。