光的全反射知识点题库

半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线OO’的截面如图所示。位于截面所在平面内的一细束光线，以角i₀由O点入射，折射光线由上边界的A点射出。当光线在O点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生全反射。求A、B两点间的距离。

1966年华裔科学家高锟博士提出一个理论：直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来做为光的波导来传输大量信息，43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．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．内芯的折射率外套的折射率（填“大于”、“等于”或“小于”），光在光导纤维中传输的原理是利用了光的现象．

如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为1.4，则这束光进入棱镜后的光路图应为（）

A .

B .

C .

D .

海域夏天常会出现海市蜃楼奇观，这是由于光在大气中的折射和全反射使远处物体在空中形成的（）

A . 正立虚像 B . 倒立虚像 C . 正立实像 D . 倒立实像

不同颜色的光束从厚玻璃板中以相同的入射角射向空气，其中绿光恰好发生全反射，则下列说法正确的是（）

A . 折射率大于绿光的一定能发生全反射 B . 光子的能量大于绿光的一定能发生全反射 C . 在玻璃中的光速大于绿光的一定能发生全反射 D . 相比于绿光衍射现象明显的不会发生全反射

我校维修师傅打算在阶梯教室前的喷泉中安装一光源，让水面上形成一个半径为1.5m的圆形亮斑，则光源的深度应为m，光从光源传到水面的最短时间为s（已知水的折射率n= $\text{[math]}$ ，光在真空中速度c=3×10⁸m/s）

如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切．自B点发出的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，照射在接收屏上的Q点．另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM=30°，求：

（ⅰ）玻璃的折射率；

（ⅱ）光由B传到M点与再由M传到Q点所需时间比；

（ⅲ）N点到直径AB的距离．

由a、b两种单色光构成复色光束从水中斜射入空气中的光路图如图所示,关于a、b两种单色光,下列说法正确的是（）

A . a光的频率小于b光的频率 B . 从同种介质中斜射入空气发生全反射时,a光的临界角小于b光的临界角 C . 在同种介质中传播,a光传播速度大于b光的传播速度 D . 相同条件的双缝干涉实验中,a光的相邻明条纹间距比b光的相邻明条纹间距小 E . 通过同一狭缝,a光的衍射现象比b光的衍射现象更明显

两种单色光分别经同一单缝衍射装置得到的衍射图样如图甲、乙所示。图丙中有一半圆形玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。下列说法正确的是（）

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A . 真空中甲光光子的动量大于乙光光子动量 B . 甲光从玻璃射向空气发生全发射的临界角C满足 $\text{[math]}$ C . 若乙光恰好能使某金属发生光电效应，则甲光不可能使该金属发生光电效应 D . 丙图入射光若是包含甲乙两种成分的复色光，则在PQ屏上形成的两个光斑中乙光光斑在右边

如图1所示某种透明材料制成的光学元件该元件是一个中间圆柱形中空的立方体，其某一横截面如图2所示，其中OA=2R，中空圆形半径为R，一束单色光（纸面内）从外正方柱面上的A点由空气中射入，入射角度为 $\text{[math]}$ ，光束经折射后恰好与内球面相切于B点。已知此材料对该单色光的折射率为 $\text{[math]}$ ，真空中的光速为c。求∶

（1）入射光的入射角度θ以及该单色光从A到B经历的时间；
（2）如果改变入射光的入射角度，恰好在内球面上发生全反射，则入射角为多少度。

关于光现象及其应用，下列说法正确的有（）

A . 雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的 B . 光照到不透光小圆盘，在小圆盘背后阴影区出现泊松亮斑，说明光发生了干涉 C . 光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率 D . 分别用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，前者中央亮纹较宽

如图所示一上表面是水平面的半球形玻璃砖，圆心为O，半径为R，光屏水平放置且位于半球形玻璃砖的下方，距O点距离为 $\text{[math]}$ ，一束极细的红色激光光束竖直向下从A点入射， $\text{[math]}$ ，光束从球形表面的B点射出，恰好射在位于圆心O点正下方光屏上的C点。求该材料的玻璃砖对该红色光的折射率。

如图所示的矩形玻璃砖，下底面镀银，厚为 $\text{[math]}$ ，一束单色光沿 $\text{[math]}$ 方向射到玻璃砖上表面，折射后经下底面反射后再经上表面射出。已知 $\text{[math]}$ 与玻璃砖上表面成 $\text{[math]}$ 角，玻璃砖对该单色光的折射率为 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为 $\text{[math]}$ 。求：

（1）光在玻璃砖中传播的时间；
（2）光射出玻璃砖上表面的出射点与入射点间的距离。（结果用含根号的式子表示）

如图所示，一半圆形玻璃砖，C点为其圆心，直线 $\text{[math]}$ 过C点与玻璃砖上表面垂直。与直线 $\text{[math]}$ 平行且等距的两束不同频率的细光束a、b从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下说法正确的是（　　）

A . 此玻璃砖对b光的折射率大 B . 真空中a光的波长小于b光的波长 C . a光的频率大于b光的频率 D . 若a、b光从此玻璃砖射入真空，a光发生全反射的临界角较大

宽为10 m、中央水深为4 m的池塘边有一棵树，站在正对岸边的人看到树顶端的倒影与池塘底部中央的点光源在一条直线上。已知人眼到水面的高度为1.5 m，树顶端到水面的高度为6 m，则水的折射率为。若在水面上各处都看不到该光，则至少要在水面上铺设直径为m的遮光膜。(结果可用根号表示)

如图，等腰三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。已知 $\text{[math]}$ ， BC边长为2L，该介质的折射率为 $\text{[math]}$ ，光在真空中传播的速度 $\text{[math]}$ 。求：

（1）光在该介质中的传播速度v；
（2）入射角i。

正定南城门护城河水下装有红绿两色彩灯，如图，A、B为水下同一深度处两个相距较远的彩灯（均可看做点光源），夜晚站在桥上附看平静的水面，灯A在水面形成的亮斑的半径较大，下列说法正确的是（）

A . 灯A是绿色光源 B . 在水中灯A发出的光的传播速度小于灯B发出的光的传播速度 C . 灯A发出的光的光子能量大于灯B发出的光的光子能量 D . 灯A，B发出的光用同一装置做双缝干涉实验，屏幕上相邻亮条纹间距 $\text{[math]}$

（1）一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为10m/s。在传播方向上有P、Q两质点，坐标分别为xP = 1m，xQ = 6m。波传播到P点开始计时，该点的振动图像如图所示，则简谐波的波长为m，经过s，Q点第一次到达正向最大位移处。
（2）如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求：

（i）玻璃的折射率；

（ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。

某四分之一圆柱形透明介质的横截面如图所示，半径为R，AO与NO的夹角i=60°，一束光线从A点平行于NO射入介质。介质对该光线的折射率n= $\text{[math]}$ ，真空中的光速为c，不考虑光线的多次反射。

（1）通过计算判断光线是否从MO射出透明介质；
（2）求光束在介质中传播的时间t。

如图所示，一束光由空气射向水，入射角为53°，折射角为37°。（光在真空中的传播速度为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）求：

（1）水的折射率n；
（2）光在水中传播的速度；
（3）光从水中射入空气的临界角的正弦值。

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