【创新设计】2014-2015学年高中物理 4.3 光的全反射对点练习 教科版选修3-4.doc

第3讲光的全反射对全反射的理解1光在某种介质中的传播速度是1.5×108 m/s，光从该介质射向空气时()A介质的临界角是30°B大于或等于30°的所有角都是临界角C入射角大于或等于30°时都能发生全反射D临界角可能是60°解析由n2，sin C知临界角C30°，所以A、C正确答案AC全反射的应用及定量计算2.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433所示方框内有两个折射率n1.5的玻璃全反射棱镜，下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图其中能产生图433 效果的是()图433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B3图示434为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面已知光在真空中的传播速度为c.图434(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间解析(1)设光线在端面AB上C点(如下图)的入射角为i，折射角为r，由折射定律有sin insin r设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有式中是光线在玻璃丝内发生全反射的临界角，它满足nsin 1由几何关系得r90°由得sin i(2)光在玻璃丝中传播速度的大小为v光速在玻璃丝轴线上的分量为vxvsin 光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为T光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB传播到其另一端面所需的时间最长，由式，得Tmax答案(1)sin i(2)4(2014·新课标全国卷)一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率解析如图所示，考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A点折射，根据折射定律有n式中，n是玻璃的折射率，i是入射角，r是折射角现假设A恰好在纸片边缘由题意，在A点刚好发生全反射，故r设AA线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有sin i由题意，纸片的半径应为RLr联立以上各式得n答案3