光的全反射考題歸類例析,人教版

本文格式為Word版，下載可任意編輯——光的全反射考題歸類例析,人教版“光的全反射”考題歸類例析楊榮良（浙江紹興市高級中學(xué)312000）光的全反射是幾何光學(xué)中的一個重點內(nèi)容，是分外重要的光學(xué)現(xiàn)象之一，在實際生活中應(yīng)用是分外廣泛。是各重大考試的熱點。現(xiàn)歸類解析如下，供參考。

一、關(guān)于全反射的條件的試題例1光線在玻璃和空氣的分界面上發(fā)生全反射的條件是（）．A．光從玻璃射到分界面上，入射角足夠小B．光從玻璃射到分界面上，入射角足夠大C．光從空氣射到分界面上，入射角足夠小D．光從空氣射到分界面上，入射角足夠大B。根據(jù)全反射的條件光從光密介質(zhì)（n較大）射向光疏介質(zhì)（n較?。?，入射角大于臨界角．故B正確。

二、關(guān)于全反射的光路圖的試題例2．一束光線從折射率為1.5的玻璃內(nèi)射向空氣，在界面上的入射角為45。下面四個光路圖中，正確的是（）A。根據(jù)臨界角公式，即C450，將發(fā)生全反射，故A對。

三、全反射與幾何學(xué)識的綜合試題例3圖示為一向角棱鏡的橫截面，。一平行細(xì)光束從O點沿垂直于bc面的方向射入棱鏡。已知棱鏡材料的折射率n，若不考慮原入射光在bc面上的反射光，那么有光線A．從ab面射出B．從ac面射出C．從bc面射出，且與bc面斜交D．從bc面射出，且與bc面垂直BD。因細(xì)光束沿垂直于bc面的方向射入棱鏡，可知光線在ab面上發(fā)生全反射（入射角為大于臨界角），反射到ac面，如下圖，在ac面入射角為一片面光線折射出去,另一片面反射到bc面，剛好與bc面垂直。故B、D正確。

四、折射定律和全反射現(xiàn)象的綜合應(yīng)用例題例4一束光從空氣射向折射率的某種玻璃的外觀，如下圖．i代表入射角，那么A．當(dāng)時會發(fā)生全反射現(xiàn)象.B．無論入射角i是多大，折射角r都不會超過45C．欲使折射角，應(yīng)以的角度入射D．當(dāng)入射角時，反射光線跟折射光線彼此垂直BCD。這是全面測驗折射定律和全反射現(xiàn)象的具有確定生動性的綜合性習(xí)題．首先，題目涉及全反射現(xiàn)象．發(fā)生全反射的條件是光線從折射率較大的光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角大于臨界角C，。此題入射光線是從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)，折射角小于入射角，不會發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項A不正確．反之，若光線從玻璃射向空氣，會發(fā)生全反射，可計算出其臨界角C由光路可逆性可知，無論入射角i是多大，折射角r都不會超過45，選項B正確．由折射定律，要求，得，選項C正確．折射線與反射線彼此垂直，作出示意圖，如下圖，可知，又。

由折射定律得得即，選項D正確．故BCD正確。

五、根據(jù)臨界角分析半圓柱體的光路圖的的試題例5如下圖是半圓柱（透光）的主截面，其折射率為．平行光束與半圓柱平面成45角入射，試求光線從半圓面射出的范圍．入射光的人射角為45，由折射定律，得，可知折射角為30．其中從半圓圓心入射光線的折射光線沿半徑可直接射出，這就是光線能從半圓面射出的中心位置．見圖．選擇從a、b兩點的入射光線，它們到達(dá)圓弧面M、N點時，從圓弧面射向空氣的入射角恰為臨界角45（由得出），M、N兩點就是能從圓弧射出光線的兩個端點．在范圍內(nèi)有光線射出．依據(jù)各種角關(guān)系可得＝90，如下圖。

六、有關(guān)光導(dǎo)纖維的試題例6折射率為n，長度為L的玻璃纖維置于空氣中，若從A端射入的光線能在玻璃纖維中發(fā)生全反射，結(jié)果從B端射出，參看圖，求（1）光在A面上入射角的最大值．（2）若光在纖維中恰能發(fā)生反射，由A端射入到從B端射出體驗的時間是多少（3）若要使從A端射入的光線不管入射角多大，都能在纖維中發(fā)生全反射，而從B端射出，纖維的折射率不能小于多少（1）如下圖，要求在纖維中發(fā)生全反射，其臨界角C有。

又從A面入射的光線的折射角，所以由折射定律（