第2节 全反射 光导纤维 知识点题库

潜水员在水深为h的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内，已知水的临界角为θ ， 则所观察到的圆形区域的半径为（   ）

如图所示，玻璃棱镜ABC可以看成是由ABE、AEC两个直角三棱镜组成的，有关角度如图．一束频率为5.3×10¹⁴Hz的单色细光束从AB面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AB面的夹角α=60°．已知光在真空中的速度c=3×10⁸m/s，玻璃的折射率n=1.5．

①求光在棱镜中的波长；

②该束光线能否从AC面射出，请通过计算说明．

如图所示，折射率为 的液体内放一平面镜，欲使一细光束沿水平方向射向平面镜，经反射再在液面发生全反射，要求平面镜与水平方向成多大角度？

一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示，玻璃的折射率n= ．

（i）一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？

（ii）一细束光线在O点左侧与O相距 R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置．

下列说法正确的是（   ）

一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为a、b两束，如图所示．下列说法正确的是（   ）

如图所示，透明材料制成的圆柱形棒，其直径为4cm，长为40cm。一细束光线从圆柱棒的一个底面中心垂直于底面射入圆柱棒，光线进入圆柱棒后经 ，再由棒的另一底面射出。求：

下列说法正确的是（   ）

从物理学角度看，彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两束光（   ）

图中阴影部分 为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该材料折射率 ， 为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心， 为一正方形，在圆心D处有一点光源，已知光在真空中速度为c，不考虑光线在透明物体内部的多次反射。求：

如图所示，某种透明介质的截面图由直角三角形AOC和圆心为O、半径为R的四分之一圆弧BC组成，其中∠A = 60°。一束单色光从D点垂直AB面射入透明介质中，射到圆弧BC上时恰好发生全反射．已知D点与O点之间的距离为 ，光在真空中的传播速度为c．求：

（i）单色光在介质中的传播速度v；

（ii）单色光第一次射出介质时折射角θ．

人造树脂是人工合成的一类高分子聚合物，是一种常用的眼镜镜片材料。如图所示为厚度为d的足够大的透明树脂平板截面，点光源置于其左边界上P点处。已知平板对该光的折射率 ，光在真空中的传播速度为c。不考虑光在平板中的多次反射，求：

圆柱形透明体放在水平地面上，圆柱体的截面为半径为R的圆，O为圆心，在圆柱的侧面上A点（A与O等高）贴有一个点光源，点光源射入透明介质的光，经介质传播和折射后，照射在离圆心O距离为2R的竖直光屏上，已知透明介质对光的折射率为 ， 光在真空中的传播速度为c。求：

一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃，入射角为45°，下面光路图中正确的是（   ）

如图所示的直角三角形ABC是柱形玻璃砖的横截面，∠A=30°，∠B=90°，BC的长为L，BC所在的玻璃砖面镀银，E为BC边的中点。一束平行于AB的光束从AC边上的某点射入玻璃砖，进入玻璃砖后（光线未在图中画出），在BC边上的E点被反射，EF是该反射光线，且EF恰与AC平行。求：

如图，宽度足够大的水槽内水深h，一束激光垂直水面射向水底s处，发现水槽底部有一半径为r的圆形区域比其它区域暗，产生该现象的原因是光线经水槽底部漫反射后射向水面，射到b处的光线恰好发生全反射，光路见题图，求：

如图所示，某透明物体截面是边长为a的正方形ABCD，底面AB镀银，一束光线在截面内从AD边的中点O入射，入射角为60°，光线经底面AB反射后恰从C点射出。已知真空中光速为c，求：

①该透明物体的折射率。

②光在透明物体中传播的时间。

如图所示。半径为R的透明球体固定在水平地面上，其上方恰好与一足够大的水平光屏接触。O为球心，其底部S点有一点光源，透明球体对光的折射率。不考虑光在透明球体中的反射。则光屏上被光照亮区域的面积为（   ）

工业上我国对产品的质量检测其中一种是采用光学检测玻璃装置的合格性。如下图甲所示是货物的运输轨道，图乙是某次对某玻璃装置的质量检测。当光束以垂直玻璃砖底面的方向射入，当光束以与点连线夹角射入时，光线恰好在玻璃砖内发生全反射，若玻璃的折射率为2，则（   ）

超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示．在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为 ．一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽．已知相邻两棱镜斜面间的距离 ，脉冲激光中包含不同频率的光1和光2，它们在棱镜中的折射率分别为 和 ．取 ．则下列说法正确的是（    ）