沪科版选修34 全反射与光导纤维 第1课时 作业.docx

3.光的全反射1已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是()a从玻璃射入水晶b从水射入二硫化碳c从玻璃射入水中d从水晶射入水e从玻璃射入二硫化碳【解析】发生全反射的条件之一是光从光密介质射入光疏介质，光密介质折射率较大，故a、c、d正确【答案】acd2.为了测定某种材料制成的长方体的折射率，用一束光线从ab面以60入射角射入长方体时光线刚好不能从bc面射出，如图431所示，该材料的折射率是多少？图431【解析】如图所示，根据折射定律：n由题意可知sin c而c90r由得cos r而cos r，代入得联立和解得n.【答案】3下述现象哪些是由于全反射造成的()a露水珠或喷泉的水珠，在阳光照耀下格外明亮b直棒斜插入水中时呈现弯折现象c口渴的沙漠旅行者，往往会看到前方有一潭晶莹的池水，当他们喜出望外地奔向那潭池水时，池水却总是可望而不可即d在盛水的玻璃杯中放一空试管，用灯光照亮玻璃杯侧面，在水面上观察水中的试管，看到试管壁特别明亮e利用“潜望镜”可以从水底观察水面上的情况【解析】露水珠或喷泉的水珠，在阳光照耀下在部分位置发生全反射，所以格外明亮，故a正确；直棒斜插入水中时呈现弯折现象是由于光的折射，故b不正确；口渴的沙漠旅行者，往往会看到前方有一潭晶莹的池水，是折射和全反射形成的现象，故c正确；盛水的玻璃杯中放一空试管，用灯光照亮玻璃杯侧面，在水面上观察水中的试管，看到试管壁特别明亮，是由于发生了全反射，故d正确；“潜望镜”利用了平面镜成像，为反射现象，e不正确【答案】acd4.如图436所示，一根长为l5.0 m的光导纤维用折射率n的材料制成一束激光由其左端的中心点以45的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出，求：图436(1)该激光在光导纤维中的速度v是多大；(2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少【解析】(1)由n可得v2.1108 m/s.(2)由n可得光线从左端面射入后的折射角为30，射到侧面时的入射角为60，大于临界角45，因此发生全反射同理光线每次在侧面都将发生全反射，直到光线到达右端面由几何关系可以求出光线在光导纤维中通过的总路程s，因此该激光在光导纤维中传输所经历的时间t2.7108 s.【答案】(1)2.1108 m/s(2)2.7108 s5.如图4所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置下列说法正确的是()图4a假若三条光线中有一条在o点发生了全反射，那一定是ao光线b假若光线bo能发生全反射，那么光线co一定能发生全反射c假若光线bo能发生全反射，那么光线ao一定能发生全反射d假若光线ao恰能发生全反射，则光线bo的反射光线比光线co的反射光线的亮度大解析三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折在直径界面，光线ao的入射角最大，光线co的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能如果只有一条光线发生了全反射，那一定是ao光线，因为它的入射角最大，所以选项a对假若光线bo能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线ao的入射角更大，所以，光线ao一定能发生全反射，光线co的入射角可能大于或等于临界角，也可能小于临界角，因此，co光线不一定能发生全反射所以选项b错，c对假若光线ao恰能发生全反射，则光线bo和光线co都不能发生全反射，但bo光线的入射角更接近于临界角，所以，光线bo的反射光线较光线co的反射光线强，即光线bo的反射光线亮度较大，所以d对，本题答案选a、c、d.答案acd6.一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图5为过轴线的截面图，调整入射角，使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，求sin 的值图5解析当光线在水面发生全反射时，有sin c当光线从左侧射入时，由折射定律有n联立以上两式，代入数据可得sin 答案7.光导纤维的结构如图6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()图6a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折射d内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用解析光导纤维很细，它的直径只有几微米到一百微米，它由内芯和外套两层组成，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答案a8.空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图7所示方框内有两个折射率n1.5的玻璃全反射棱镜下图给出了两棱镜的四种放置方式的示意图其中能产生图中效果的是()图7解析四个选项产生光路效果如下图：由上图可知b项正确答案b 9.(对全反射的理解)光从介