高中物理全反射试题

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，以下关于光导纤维的说法正确的是

A．内芯的折射率比外套大，光在内芯与外套的界面发生全反射

B．内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面发生全反射

C．内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面发生折射

D．内芯的折射率与外套相同，外套材料有韧性，可以起保护作用

如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看
成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成．一束频率为
5.3×10¹⁴ Hz的单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab
与AD面的夹角α＝60°.已知光在真空中的速度c＝3×10⁸ m/s，玻璃的折射率n＝
1.5，求：
(1)这束入射光线的入射角多大？
(2)光在棱镜中的波长是多大？
(3)该束光线第一次从CD面出射时的折射角．(结果可用三角函数表示)

.如图所示为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图，FD为圆周，圆心为O，光线从AB面入射，入射角θ₁＝60°，它射入棱镜后射在BF面上的O点并恰好不从BF面射出．
(1)画出光路图；
(2)求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v(光在  
真空中的传播速度c＝3.0×10⁸ m/s)．

一台激光器，它的功率为P，如果它发射出的单色光在空气中的波长为λ.
(1)它在时间t内辐射的光能为__________，如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v，那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为__________．
(2)由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体．要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多大？

如图所示，一透明半圆柱体折射率为n＝2，半径为R，长为L.一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出．求该部分柱面的面积S.

折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中，若从A
端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射，最后从B端
射出，如图所示，求：
(1)光在A面上入射角的最大值．
(2)若光在纤维中恰能发生全反射，由A端射入到从B端   
射出经历的时间是多少？

如图所示，置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0 cm，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。

如图，一透明半圆柱体折射率为n＝2，底面半径为R，长为L.一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出．求该部分柱面的面积S.

如图所示是一条光导纤维的一段，光纤总长为L，它的玻璃芯的折射率为，外层材料的折射率为。若光在真空中传播速度为，则对于光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程中，下列判断中正确的是

A．，光通过光缆的时间等于

B．，光通过光缆的时间大于

C．，光通过光缆的时间等于

D．，光通过光缆的时间大于

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面沿半径射入玻璃砖，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

如图，半圆形玻璃砖置于光屏的左下方。一束白光沿半径方向从点射入玻璃砖，在点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带。若入射点由向缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到点，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，紫光

D．

增强,红光

如图OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示。由此可知:

A．棱镜内a光的传播速度比b光的小

B．真空中a光的传播速度比b光的大

C．a光的频率比b光的高

D．光的双缝干涉实验中，在装置和实验条件相同的情况下，a光的干涉条纹间距大

为了在实验室模拟海市蜃楼现象，在沙盘左端竖直固定一目标，实验者在沙盘右侧观察，如图所示，现给沙盘加热，实验者在沙盘右端可同时看到目标及目标倒影的原因是

A．加热后，离沙盘越远处空气拆射率越大

B．形成倒影的原因是发生了全反射

C．形成倒影的原因是发生了干涉

D．形成倒影的原因是发生了衍射

下列有关光现象的说法正确的是
A 在平静的湖面上能看到岸边树的清晰倒影，是发生了光的全反射缘故
B玻璃中的气泡看起来特别明亮，是发生了光的全反射缘故
C障碍物的尺寸比光的波长大得多时，不会发生衍射现象
D在光的双缝干涉实验中,把人射光由红光改为蓝光，条纹间距将变宽

如图所示某三棱镜的顶角=41°27’，几种单色光的折射率n如下表所示．一束白光以较大的入射角通过棱镜后，在光屏上形成从紫到红的彩色光带，当入射角i渐减小到零的过程中，屏上彩色光带的变化情况是 ：
 

A．红光最先消失，紫光最后消失	B．红光最先消失，橙光最后消失
C．紫光最先消失，黄光最后消失	D．紫光最先消失，红光最后消失

	紫	蓝	绿	黄	橙	红
n	1.532	1.528	1.519	1.517	1.514	1.512