第2节 全反射 光导纤维 知识点题库

如图所示，一个足够大的水池盛满清水，水深h=4m，水池底部中心有一点光源A，其中一条光线斜射到水面上距A为l=5m的B点时，它的反射光线与折射光线恰好垂直．

下列说法正确的是（   ）

如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，如图能正确描述其光路的是（   ）

如图所示，一横截面为半圆形的玻璃柱体，半径为R=1.2m，长度为L=1m。一束平行光与AG成45°夹角入射，光线与横截面平行。B、C、D、E、F将半圆周均分为6等份，经O点的光线，恰好从E点射出。不考虑反射光线。求：

①玻璃柱体的折射率；

②半圆柱体曲面有光线射出部分的面积。(结果可用π表示)

下列说法正确的是（   ）

光导纤维由很细的内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯和外套的界面发生全反射，如图所示。为了研究简单，现设外套为空气，内芯的折射率为n，一束光线由空气射入内芯，在内芯与空气的界面恰好发生全反射。若光速为c，则光线通过边长为L的光导纤维所用的时间为（   ）

物理知识在生活中有广泛的应用，下列关于光学知识应用，描述错误的是（　　）

导光管采光系统是一套采集天然光，并经管道传输到室内的采光系统，如图为过装置中心轴线的截面。上面部分是收集阳光的半径为R的某种均匀透明材料的半球形采光球，O为球心，下面部分是内侧涂有反光涂层的导光管，MN为两部分的分界面，M、N为球面两点。若一束平行MN且与MN相距 的细光束从空气入射到采光球表面时，经折射绿光恰好照射到N点。则（   ）

下列说法中正确的是（   ）

光纤公司规定光纤内芯玻璃材料的折射率大于等于 。在抽制光纤时，为检测材料是否合格，将样品材料用模具制成半径为R的半圆柱体，如图所示，再用一束可以转动的光束CO沿截面半径射向材料的O点，当θ≤45°时屏上只有一个光点，就说明材料合格。

如图所示，AB为一直光导纤维，AB之间距离为s，使一光脉冲信号从光导纤维中间入射，射入后在光导纤维与空气的界面上恰好发生全反射，由A点传输到B点所用时间为t，已知光在真空中速度为c，求光导纤维所用材料的折射率n。

有一透明材料制成的空心球体，内径是R，外径是 ， 其过球心的某截面（纸面内）如图所示，一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角 ， 经折射后恰好与内球面相切，已知光速为c。下列说法正确的是（   ）

如图所示的圆柱形容器中盛满折射率n=2的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径L=2H，在圆心正上方高度h处有一点光源S，要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光，h应该满足什么条件？

如图甲所示，一束红光由真空沿半圆柱体的径向射入，并与其底面过O的法线成角，CD为足够大的光学传感器，可以探测反射光的强度。从AB面反射回来的光强随入射角变化的情况如图乙所示，则（   ）

下列四幅图中所涉及的物理知识论述，正确的是（   ）

如图所示，某泳池水深h=3m，一个小朋友在水面上玩耍，当他在P点低头观察时，恰好在正下方看到一石块S，则他至少向旁边游多远，就无法看到此石块？（水的折射率为 ， 忽略眼睛与水面的距离，石块可视为质点）

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（   ）

光学镊子是靠激光束“夹起”细胞、病毒等极其微小粒子的工具。为了简化问题，将激光束看作粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。如图所示，是一个半径为R、折射率均匀的圆柱形玻璃砖的横截面，两束光线从A点与横截面中轴线（图中虚线）成74°角射入玻璃砖后从B、C点射出，出射光与中轴线平行。已知真空中的光速为c，sin37°=0.6，则（   ）

如图所示为半径为R的半圆柱形玻璃砖的横截面，O为该横截面的圆心．光线PQ沿着与AB成30⁰角的方向射入玻璃砖，入射点Q到圆心O的距离为 ， 光线恰好从玻璃砖的中点E射出，已知光在真空中的传播速度为c．

（i）求玻璃砖的折射率；

（ii）现使光线PQ向左平移，求移动多大距离时恰不能使光线从圆弧面射出。（不考虑经半圆柱内表面反射后射出的光）。

一个玻璃圆柱体的横截面如图所示，其半径为 ， 圆心为。柱面内侧处的单色点光源发出的一束光与直径的夹角为 ， 从点射出，出射光线与平行。已知该玻璃的折射率 ， 光在真空中的传播速度为。