2 全反射知识点题库

公路交通标志牌是由基板和附着在基板上的反光膜组成，反光膜一般由镀在玻璃微珠上的铝层组成，夜间能将汽车射来的灯光反射回去，使司机看清交通标志．交通标志牌的结构示意图如图，这种交通标志牌的原理是（　　）

A . 利用了光的反射 B . 利用了光的折射 C . 利用了光的色散 D . 利用了光的全反射

如图所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上，棱镜的折射率为 $\text{[math]}$ ，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为（）

A . 30° B . 45° C . 60° D . 90°

如图所示是一种折射率n= $\text{[math]}$ 的棱镜。现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小i=60°，求：

（1）光在棱镜中传播的速率；
（2）画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图，要求写出简要的分析过程。

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，在阳光的照耀下格外耀眼 B . 沙漠中的海市蜃楼 C . 用光导纤维传输图象信号 D . 插在水中的筷子看起来向上折了

下列说法正确的是（）

A . 雨后天空出现彩虹是光的衍射现象 B . 相对论认为，真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的 C . 横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期 D . 电磁波和机械波一样依赖于介质传播

如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出.若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，

(ⅰ)求三棱镜的折射率；

(ⅱ)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程.(不考虑多次反射)

下列有关光现象及光的应用正确的是（　　）

A . 光的偏振现象说明光是一种纵波 B . 不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑属于光的干涉现象 C . 光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率 D . 用点光源照射小圆孔，后面光屏上会出现明暗相间的圆环，这是圆孔衍射现象

夏天，海面上下层空气的温度比上层空气的温度低。可以设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的。景物发出的光线由于不断被折射，越来越偏离原来的方向、人们逆着光线看去就出现了蜃景。则下列说法正确的是（　　）

A . 蜃景是景物由于海平面对光的反射所成的像 B . 海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率大 C . 海市蜃楼是光在密度不均匀的空气中传播时发生折射而产生的 D . 海面上的蜃景，成正立的像，位置在实物的上方

如图所示为一玻璃砖的横截面，其中OAB是半径为R的扇形，∠AOB=45°，OBD为等腰直角三角形。一束光线从距O点 $\text{[math]}$ R的P点垂直于OD边射入，光线恰好在BD边上发生全反射，最后由AB边射出。已知光在真空中的传播速度为c，求：

（1）玻璃砖对该光线的折射率；
（2）光在玻璃砖中传播的时间。

“道威棱镜”广泛应用在光学仪器中。如图所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其截面平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射。从M点发出一束平行于底边CD的单色光，使其从AC边射入，已知棱镜玻璃的折射率n= $\text{[math]}$ ，则：

（1）通过计算判断光线能否从CD边射出；
（2）若CD= $\text{[math]}$ L，求光在“道威棱镜”内部传播的时间。

2018年9月23日，“光纤之父”华裔科学家高锟逝世，他一生对社会最大的贡献是研究光导纤维。光纤在弯曲的地方弧度不能太大，如图模拟光纤通信，将直径为d的圆柱形玻璃棒弯成 $\text{[math]}$ 圆环，已知玻璃的折射率为 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为c，要使从A端垂直端面入射的光线能全部从B端射出。求：

（1）圆环内径R的最小值；
（2）在(1)问的情况下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间。

2022年2月4日举办的北京冬奥会开幕式令世界沸腾。在这场感觉、听觉、视觉交织融合的饕盛宴背后，最大的“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，它由半径为R的半球体介质ABC和发光管芯组成，管芯发光区域是半径为r的圆面PQ，其圆心与半球体的球心O重合，过球心的横截面如图所示。图中发光圆面发出的某条光线射向D点，入射角为30°，折射角为45°。

（1）求半球体介质对光的折射率及光从该介质射入空气中的临界角；
（2）为使从发光圆面PQ射向半球面上所有的光都不会发生全反射，管芯发光区域面积最大值为多少？

如图为水流导光实验装置示意图。在透明塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入适量清水，水就从小孔中流出。用红色激光从瓶的另一侧水平射向小孔，从外界观察到光在水流中呈锯齿形路线传播而并不从侧方射出。那么：光呈锯齿形路线传播而并不从侧方射出，说明红光在水与空气的界面上发生了多次（填“折射”“折射及反射”或“全反射”）；在瓶中水量减少的过程中，单位长度的水柱内，锯齿的数目将（填“增加”“减少”或“保持不变”）；若在同样的水流下分别用红光和绿光照射，若只有一种色光从水流的侧方射出，则该光的颜色是（填“红光”或“绿光”）。

如图为“蛟龙”号深海潜水器观察窗截面图，观察窗的形状为圆台，由某透明介质材料制成。一束光垂直CD边射到AC边的中点E，并恰好能在AC边和AB边发生全反射。则该介质的折射率约为（）

A . 1.15 B . 1.41 C . 1.50 D . 2.00

如图是半圆形玻璃砖截面，A是半圆弧上一点，O是圆心，BC是直径。一束复色光沿AO方向入射，经BC折射后分成a、b两束，光束a与BC面的夹角为45°。光束b与BC面的夹角为30°，则光束a、b在玻璃砖中从A到O的传播时间之比为，临界角的正弦值之比为；当用a、b两束光分别照射同一缝干涉装置的双缝时，光束形成的干涉条纹间距较大。

如图所示，均匀透明材料制作成的半圆柱的截面为半圆形ABC，O为圆心、半径为R、AB为直径边界，ACB为半圆弧边界，该材料对绿光的折射率 $\text{[math]}$ ，有一点光源嵌于S点，在纸面内向各个方向发射绿光。已知 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ 。若不考虑光在材料内部的反射，则（）

A . 直径边界与圆弧边界有光线射出的总长度为 $\text{[math]}$ B . 直径边界与圆弧边界有光线射出的总长度为 $\text{[math]}$ C . 若改用红光光源，有光射出的边界总长度将变长 D . 若改用红光光源，有光射出的边界总长度将变短

关于以下四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（）

A . 甲图中，液晶显示用到了偏振光 B . 乙图中，沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的 C . 丙图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f₀相差越大，振幅越大 D . 丁图中，研究单摆简谐运动的图像，匀速拉动木板的速度大小会影响单摆运动周期

如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角 $\text{[math]}$ 时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，求：

（1） $\text{[math]}$ 之间的距离；
（2）当入射角 $\text{[math]}$ 时，光在玻璃中的传播时间。

如图所示，一束单色光从介质1斜射向介质2的界面， $\text{[math]}$ ，图中虚线为法线。下列说法正确的是（）

A . 此单色光在介质1中的光速小 B . 此单色光在介质1中的频率大 C . 光从介质1射向介质2，增大 $\text{[math]}$ 可能发生全反射 D . 光从介质2射向介质1，增大 $\text{[math]}$ 可能发生全反射

在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含 a、b 两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b 色光分别从 C 点、D点射向介质，如图所示。已知 A 点的入射角为30°，a 色光的偏向角（C点出射光线与A点入射光线的夹角）为 30°，CD 弧所对的圆心角为 5°，则（）

A . 介质对单色光 a 的折射率为 3 B . b 色光的偏向角为25° C . 若逐渐增大 A 点的入射角，空气泡中率先消失的是 a 色光 D . a 色光比b色光更容易发生明显的衍射现象

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