长春市选修1高中物理《全反射》单元测试题含答案
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长春市选修1高中物理《全反射》单元测试题含答案
一、全反射 选择题
1.如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a 、b 两束光线.则( )
A .在玻璃中,a 光的传播速度小于b 光的传播速度
B .在真空中,a 光的波长小于b 光的波长
C .玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率
D .若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a 首先消失
2.水下一点光源,发出a 、b 两单色光。
人在水面上方向下看,水面中心I 区域有a 光、b 光射出,Ⅱ区域只有a 光射出,如图所示。
下列判断不正确的是( )
A .a 、b 光从I 区域某点倾斜射出时,a 光的折射角小
B .在真空中,a 光的波长大于b 光的波长
C .水对a 光的折射率大于对b 光的折射率
D .水下a 、b 光能射到图中I 区域以外区域
3.如图所示,EOFGC 为某种透明介质的截面图,EC 是半径为R 的四分之一圆弧,OFGC 是一个正方形AB 为足够大的水平屏幕并紧贴介质的底面,由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O ,该介质对红光和紫光的折射率分别为1223
,2n n ==,设光在真空中的速度为c ,则
A .红光在介质中的传播速度为22
红=
v c B .随着角度α逐渐变大的过程中,紫光和红光依次发生全反射
C .当53α︒=时,光在屏幕AF 上出现了两个亮斑,则这两个亮斑之间的距离为
3914
6
-R D .红光在玻璃中的频率比空气中的频率大
4.如图所示,一光束包含两种不同频率的单色光,从空气射向两面平行的玻璃砖上表面,玻璃砖下表面有反射层,光束经两次折射和一次反射后,从玻璃砖上表面分为a 、b 两束单色光射出。
下列说法正确的是( )
A .a 光的频率小于b 光的频率
B .光束a 在空气中的波长较大
C .出射光束a 、b 一定相互平行
D .a 、b 两色光从同种玻璃射向空气时,a 光发生全反射的临界角大
5.一束白光从顶角为θ的一边以较大的入射角i 射入并通过三棱镜后,在屏P 上可得到彩色光带,如图所示,在入射角i 逐渐减小到零的过程中,假如屏上的彩色光带先后全部消失,则
A .红光最先消失,紫光最后消失
B .紫光最先消失,红光最后消失
C .紫光最先消失,黄光最后消失
D .红光最先消失,黄光最后消失
6.如图所示,一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab 面入射,有光线从ab 面射出。
以O 点为圆心,将玻璃砖缓慢转过θ角时,恰好没有光线从ab 面射出,则该玻璃砖的折射率为( )
A.B.
C.D.
7.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是()
A.单色光1的频率大于单色光2的频率
B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度
C.无论怎样改变入射角 ,单色光1和2都不可能在此玻璃板下表面发生全反射
D.若让这两束光从同种玻璃射向空气,单色光1的全反射临界角大于光2的全反射临界角
8.如图所示,P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜,叠合在一起组成一个长方体。
某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P,其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面。
已知材料的折射率n P<n Q,则下列说法正确的是()
A.光线在Q的下表面可能发生全反射
B.如果光线从Q的下表面射出,出射光线一定与入射到P的上表面的光线平行
C.如果光线从Q的下表面射出,出射光线与下表面所夹的锐角一定小于θ
D.如果光线从Q的下表面射出,出射光线与下表面所夹的锐角一定于大θ
9.如图所示是一个用折射率n=2.4的透明介质做成的四棱柱的镜截面图。
其中
∠A=∠C=90°,∠B=60°。
现有一条光线从图中所示的位置垂直入射到棱镜的AB面,A、B、C、D四个图中完整表示光线行进的过程是
A.B.
C.D.
10.如图所示,一束光从空气中射向折射率为n=2的某种玻璃的表面,θ1表示入射角,则下列说法中正确的是()
A.当θ1>45°时会发生全反射现象
B.只有当θ1=90°时才会发生全反射
C.无论入射角θ1是多大,折射角θ2都不会超过45°
D.欲使折射角θ2=30°,应以θ1=45°的角度入射
E.当入射角的正切tan θ1=2时,反射光线和折射光线恰好互相垂直
11.如图所示,空气中有一折射率为2的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90︒、半径为R的扇形OAB,一束光平行于横截面,以入射角θ照射到OA上,OB不透光.只考虑首次入射到圆弧AB上的光
θ=︒,则AB面上最大的入射角为45︒
A.若45
θ=︒,则AB面上最大的入射角大于45︒
B.若45
C.若增大θ,则AB上有光透出部分的强长不变
D.若增大θ,则AB上有光透出部分的弧长变长
12.如图所示,足够大的平行玻璃砖厚度为d,底面镀有反光膜CD,反光膜厚度不计,一束光线以45°的入射角由A点入射,经底面反光膜反射后,从顶面B点射出(B点图中未画
2,c为光在真空中的传播速度,不考虑多次反射。
则下列说法正确的是( )
A .该光线在玻璃中传播的速度为c
B .该光线在玻璃中的折射角为30°
C .平行玻璃砖对该光线的全反射临界角为45°
D .为了使从A 点以各种角度入射的光线都能从顶面射出,则底面反光膜面积至少为24d π 13.白光是由多种单色光构成的,点光源S 发出的一束白光由空气斜射到横截面为矩形acdb 的玻璃砖上表面的O 点,S 、O
和d 三点位于同一直线上,θ为入射角,如图所示.则下列关于入射光线和折射光线的说法正确的是( )
A .当θ增大时,光可能在ab 界面发生全反射
B .当θ增大时,光可能射到bd 界面,并可能在bd 界面发生全反射
C .射到cd 界面的光,一定不能在cd 界面发生全反射
D .射到cd 界面的光,并从cd 界面射出,射出的各种色光一定互相平行
14.如图,有一截面是直角三角形的棱镜ABC ,∠A =30º.它对红光的折射率为1n .对紫光的折射率为2n .在距AC 边d 处有一与AC 平行的光屏.现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB 边射入棱镜.1v 、2
v 分别为红光、紫光在棱镜中的传播速度,则( )
A .两种光一定在AC 面发生全反射,不能从AC 面射出
B .1221::v v n n =
C .若两种光都能从AC 面射出,在光屏MN 上两光点间的距离为2
12
22122d n n ⎛⎫
--
D.若两种光都能从
AC面射出,在光屏MN上两光点间的距离为21
22
21
44
n n
d
n n
⎛⎫
⎪
-
⎪
--
⎝⎭
15.黄、红、绿三种单色光以相同的入射角到达介质和空气的界面
.若黄光恰好发生全反射,则()
A.红光一定能发生全反射
B.绿光一定能发生全反射
C.红光在介质中的波长比它在空气中的波长短
D.三种单色光相比,绿光在该介质中传播的速率最大
16.在光纤制造过程中,由于拉伸速度不均匀,会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体,而呈现圆台形状(如图所示).已知此光纤长度为L,圆台对应底角为θ,折射率为n,真空中光速为c.现光从下方垂直射入下台面,则()
A.光从真空射入光纤,光子的频率不变
B.光通过此光纤到达小截面的最短时间为L c
C.从上方截面射出的光束一定是平行光
D.若满足
1
sin
n
θ>,则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出
17.如图所示,在空气中,一束单色光由两面平行的玻璃板的a表面射入,从b表面射出,则以下说法中正确的是()
A.出射光线一定与入射光线平行
B.随着θ角的增大,光可能在a表面发生全反射
C.随着θ角的增大,光可能在b表面发生全反射(θ<90°)
D.无论如何改变θ角,光线从a表面射入,不可能在b表面发生全反射
18.光纤是现代通信普遍使用的信息传递媒介,现有一根圆柱形光纤,光信号从光纤一端的中心进入,并且沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端.下列说法正确的有( )
A.光从空气进入光纤时传播速度变小B.光导纤维利用了光的全反射原理
C.光纤材料的折射率可能为2D.光纤材料的折射率可能为1.2
19.截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。
DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点。
图乙为图甲中ABC面的正视图。
三棱镜对该单色光的折射率为2,只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。
下列说法正确的是()
A.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的1 2
B.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的2 3
C.若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将增大
D.若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将减小
20.两束单色光a和b沿如图所示方向射向等腰三棱镜的同一点O,已知b光在底边界处发生全反射,两束光沿相同方向射出,则()
A.在棱镜中a光的传播速度较大
B.用a光检查光学平面的平整度时,呈现的明暗相间条纹比b光呈现的条纹要密
C.若a、b两种色光以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,b光侧移量大D.用a、b光分别做单缝衍射实验时,b光衍射条纹宽度更大
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一、全反射选择题
1.ABD
【解析】
光线a的偏折程度大,根据折射定律公式,θ是入射角,r是折射角,可知a光的折射率大;再根据公式,知a光在玻璃中的传播速度小,故A正确,C错误;a光的折射率大,说明a光的频率高,根据
解析:ABD
【解析】
光线a的偏折程度大,根据折射定律公式
sinr
n
sinθ
=,θ是入射角,r是折射角,可知a
光的折射率大;再根据公式
c
v
n
=,知a光在玻璃中的传播速度小,故A正确,C错误;a
光的折射率大,说明a光的频率高,根据c=λf,a光在真空中的波长较短,故B正确;a
光的折射率大,则根据
1
sin C
n
=可知,a光的临界角较小,若改变光束的入射方向使θ
角逐渐变大,则折射光线a的折射角先达到90°,故先发生全反射,折射光线先消失,故D正确;故选ABD.
点睛:本题综合考查了光的折射、全反射等知识,注意偏折程度大的折射率较大,频率较高,波长较小,在介质中的传播速度较小,全反射的临界角较小.
2.C
【解析】
【分析】
【详解】
AC.由题分析可知,b光在I区域边缘发生了全反射,a光Ⅱ区域边缘发生了全反射,则知a光的临界角比b光的临界角大,由知,水对a光的折射率小于对b光的折射率,由折射定律
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
AC.由题分析可知,b光在I区域边缘发生了全反射,a光Ⅱ区域边缘发生了全反射,则知
a光的临界角比b光的临界角大,由
1
sin C
n
=知,水对a光的折射率小于对b光的折射
率,由折射定律知:a、b光从I区域某点倾斜射出时,a光折射角小,故A正确,不符合题意,C错误,符合题意;
B.水对a光的折射率小于对b光的折射率,则a光的频率小于b光的频率,由c=λf知,在真空中,因光速c不变,则有a光的波长大于b光的波长。
故B正确,不符合题意;D.水下a、b光经水面反射后均能射到图中I区域以外区域,故D正确,不符合题意。
3.C
【解析】
【详解】
A.红光在介质中传播的速度
选项A错误;
B.α不是入射角,由可知,红光的全反射角为60°,紫光的全反射角为45°,所以当α逐渐变大的过程中,入射角逐渐变小,红光和紫光均
解析:C
【解析】
【详解】
A.红光在介质中传播的速度
1
3
2
红
==
c
v c
n
选项A错误;
B.α不是入射角,由
1
sin C
n
=可知,红光的全反射角为60°,紫光的全反射角为45°,所以当α逐渐变大的过程中,入射角逐渐变小,红光和紫光均不会发生全反射,B错误;C.当α=53°时,对应的入射角:i=37°,光在屏幕AF上出现了两个亮斑分别是红色光与紫色光的紫色光,所以在AM区域的亮斑P1为红色,在AN区域的亮斑P2为红色与紫色的混合色.画出如图光路图.
设折射角分别为r1和r2,两个光斑分别为P1、P2,根据折射定律:
sinr
n
sini
=
得:
15
3
sinr=,
2
3
5
2
sinr=
由几何知识可得:
1
1
R
tanr
AP
=
1FP R =
同理解得:
2FP R =
所以:
1212PP FP FP R =-=
=
故C 正确;
D .同一单色光在不同的介质中传播时频率不变,D 错误.
4.C 【解析】 【分析】 【详解】
A .作出光路图如图所示,可知光从空气射入玻璃时a 光的偏折程度较大,则a 光的折射率较大,频率较大,故A 错误;
B .a 光的频率较大,则波长较小,故B 错误;
C .因为a 、
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
A .作出光路图如图所示,可知光从空气射入玻璃时a 光的偏折程度较大,则a 光的折射率较大,频率较大,故A 错误;
B .a 光的频率较大,则波长较小,故B 错误;
C .因为a 、b 两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等,根据几何知识可知出射光束一定相互平行,故C 正确;
D .因为a 光的折射率较大,由临界角公式1
sin C n
=,则知a 光的临界角小,故D 错误。
故选C 。
5.B 【解析】 【分析】 【详解】
光线经AB 面折射后射到AC 面上,随入射角i 逐渐减小到零的过程中,设到AC
面上的入射角逐渐变大;根据可知,紫光的临界角最小,故紫光首先发生全反射从屏上消失,红光的临界
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
光线经AB面折射后射到AC面上,随入射角i逐渐减小到零的过程中,设到AC面上的入
射角逐渐变大;根据
1
sin C
n
可知,紫光的临界角最小,故紫光首先发生全反射从屏上
消失,红光的临界角最大,最后从屏上消失,故选B.
6.B
【解析】
【详解】
由题可知,将玻璃砖缓慢转过θ角时,恰好没有光线从ab面射出,说明光线发生了全反射,此时的入射角恰好等于临界角,即有i=C,而入射角i=θ,则可得到临界角C=θ,根据临界角公式
解析:B
【解析】
【详解】
由题可知,将玻璃砖缓慢转过θ角时,恰好没有光线从ab面射出,说明光线发生了全反射,此时的入射角恰好等于临界角,即有,而入射角,则可得到临界角,根据临界角公式:
得:
B符合题意。
7.AC
【解析】
【详解】
AB.单色光1比单色光2偏折厉害,则单色光1的折射率大,频率大,据知,单色光1在玻璃中传播的速度小,故A正确,B错误;
C.因单色光在玻璃下表面的折射角总等于在上表面的入射
解析:AC
【解析】
【详解】
AB
.单色光1比单色光2偏折厉害,则单色光1的折射率大,频率大,据c
v n
=知,单色光1在玻璃中传播的速度小,故A 正确,B 错误;
C .因单色光在玻璃下表面的折射角总等于在上表面的入射角θ,所以无论怎样改变入射角θ,单色光1和2都不可能在此玻璃板下表面发生全反射,故C 正确;
D .单色光1的折射率大,据1
sin C n
=
知,让这两束光从同种玻璃射向空气,单色光1的全反射临界角小于光2的全反射临界角,故D 错误。
8.AC
【解析】 【分析】 【详解】
A .单色光斜射向P ,光在P 中的折射角小于临界角;Q 的折射率大,则光线从Q 射向空气的临界角;光线正好垂直通过两棱镜的界面,沿直线射到Q 的下表面,由于光在Q 的下表面的
解析:AC 【解析】 【分析】 【详解】
A .单色光斜射向P ,光在P 中的折射角小于临界角P C ;Q 的折射率大,则光线从Q 射向空气的临界角Q P C C <;光线正好垂直通过两棱镜的界面,沿直线射到Q 的下表面,由于光在Q 的下表面的入射角与临界角Q C 关系不清楚,光线在Q 的下表面可能发生全反射,不从Q 的下表面射出,也可能不发生全反射,从Q 的下表面射出,故A 正确; BCD .如果光线从Q 的下表面射出,光路图下图所示。
根据折射定律
1
P 1
sin sin i n r =
,2Q 2sin sin r n i =
由几何知识的12r i =,由题n n <P Q ,可得
21r i >
所以
αθ<
故BD 错误,C 正确。
故选AC 。
9.D 【解析】
试题分析:垂直射入棱镜时方向不变.光从棱镜射入空气,若入射角大于临界角会产生全反射.光在透明介质的分界面上,一定有反射.
光线从左侧垂直AB 射入棱镜时,有反射也透射,透射方向不变.光线
解析:D 【解析】
试题分析:垂直射入棱镜时方向不变.光从棱镜射入空气,若入射角大于临界角会产生全反射.光在透明介质的分界面上,一定有反射.
光线从左侧垂直AB 射入棱镜时,有反射也透射,透射方向不变.光线射到CD 时,由几何知识得;入射角为30i =︒.该棱镜的临界角为C ,则11
sin 2.42
C =
<,故有30C <︒,所以光线在DC 面上发生了全反射.由几何知识分析得到,光线射到AB 面上时入射角为
30i '=°,发生全反射,反射光线与BC 面垂直,所以既有光线垂直射出BC 面,又有光线从BC 反射,根据光路的可逆性可知,这个反射光线沿原路返回,故D 正确. 10.CDE 【解析】 【详解】
AB .发生全反射现象的条件是:光从光密介质射向光疏介质,且入射角大于临界角,AB 错误; C .由折射定律 n ==
可知当入射角最大为90°时,折射角θ2=45°,C 正确;
解析:CDE 【解析】 【详解】
AB .发生全反射现象的条件是:光从光密介质射向光疏介质,且入射角大于临界角,AB 错误; C .由折射定律
n =
1
2
sin sin θθ
可知当入射角最大为90°时,折射角θ2=45°,C 正确; D .由折射定律
n =12
sin sin θθ
可知欲使折射角θ2=
30°,则
12sin θ=
则应以θ1=45°的角度入射,D 正确. E .由折射定律
n =
1
2
sin sin θθ 可知反射角为θ1,若反射光线和折射光线恰好互相垂直,则折射角为
θ2=90°-θ1
解得
tan θ1=2
E 正确。
故选CDE 。
11.BC 【解析】
根据折射定律有:可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°.
过O 的光线垂直入射到AB 界面上点C 射出,C 到B 之间没有光线射出;越接近A 的光线入射到AB 界面上时的入射角越大,若AB
解析:BC 【解析】 根据折射定律有:
45 2sin sinr
︒
=可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°.
过O 的光线垂直入射到AB 界面上点C 射出,C 到B 之间没有光线射出;越接近A 的光线入射到AB 界面上时的入射角越大,若AB 面上的入射角等于45°,则由图可知,∠DOA=1800-450-1200=150,则设到AD 之间的光线的入射角大于450,即AB 面上最大的入射角大于45°,选项A 错误,B 正确;根据临界角公式:2
,得临界角为45°,如果AB 界面上的临界点为D ,此光线在AO 界面上点E 入射,在三角形ODE 中可求得OD 与水平方向的夹角为180°-(120°+45°)=15°,所以A 到D 之间没有光线射出.由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°-(30°+15°)=45°,所以有光透出的部分的弧长为
4
R
π. 增大θ,则折射角也增大,根据几何关系,设折射角为α,则有光线射出的部分对应的圆心
角为90°-α-(180°-135°-α)=45°,知对应的弧长不变.故C正确,D错误.故选BC.
点睛:本题考查光的折射和全反射,做光路图运用几何关系进行分析是解题的基础;此题意在考查正确地作出光路图解决几何光学问题的能力和综合运用知识的能力.
12.BC
【解析】
【详解】
A.玻璃砖的折射率为
则该光线在玻璃中传播的速度为
故A错误。
B.由折射定律得,可得
β=30°
选项B正确;
C.设临界角为C,则有
得
C=45°
故C正确
解析:BC
【解析】
【详解】
A.玻璃砖的折射率为
2=c
n
v
=
则该光线在玻璃中传播的速度为
2
v=
故A错误。
B.由折射定律得
sin
sin
n
α
β
=,可得
β=30°
选项B 正确; C .设临界角为C ,则有
1sin 2
C n =
=
得
C =45°
故C 正确。
D .为了使从A 点以各种角度入射的光线都能从顶面射出,反射光线不能在顶面发生全反射,则底面反光膜半径至少为
r=d tan C =d
面积πd 2,故D 错误。
故选BC 。
13.BCD 【解析】 【详解】
A .根据发生全反射的条件(光由光密介质进入光疏介质且入射角等于或大于临界角),知入射光不可能在ab 界面发生全反射,A 错误;
B .当θ增大时,折射角也增大,光可能射到bd 界
解析:BCD 【解析】 【详解】
A .根据发生全反射的条件(光由光密介质进入光疏介质且入射角等于或大于临界角),知入射光不可能在ab 界面发生全反射,A 错误;
B .当θ增大时,折射角也增大,光可能射到bd 界面上,且在bd 界面可能发生全反射,B 正确;
C .由光路的可逆性知,射到cd 界面上的光,一定不能在cd 界面发生全反射,C 正确;
D .从cd 界面射出的光是各种色光,且一定互相平行,D 正确.
14.BD 【解析】
由于两种光的临界角未知,所以不确定光线在AC 面上能否发生全反射,故A 错误.根据,得:,故B 正确;若两种光都能从AC 面射出,作出的光路图,如图所示:
根据几何关系,光从AC 面上折射时
解析:BD 【解析】
由于两种光的临界角未知,所以不确定光线在AC面上能否发生全反射,故A错误.根据c
v
n
=,得:
1221
::
v v n n
=,故B正确;若两种光都能从AC面射出,作出的光路图,如图所示:
根据几何关系,光从AC面上折射时的入射角为30
i=︒,根据折射定律有:
12
12
3030
sinr sinr
n n
sin sin
,
==
︒︒
,由数学知识得
2211
21
22
21
21
44
sinr sinr
tanr tanr
cosr cosr
n n
====
--
,联立得:
()21
2122
21
44
x d tanr tanr d
n n
⎛⎫
=-=
--
,故C错误,D正确;故选BD.
【点睛】根据
c
v
n
=求出红光和紫光在棱镜中的传播速度比.根据折射率大小分析临界角大小,分析全反射现象.两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜,在AB面上不发生偏折,到达AC面上,根据几何关系求出入射角的大小,根据折射定律求出折射角,再根据几何关系求出光屏MN上两光点间的距离
15.BC
【解析】
【详解】
A、B、根据折射定律可知折射率最大的是绿光,最小的是红光,由临界角公式,临界角最小的是绿光,最大的是红光,由于黄光恰好发生全反射,因此绿光一定发生光的全反射,红光一定没有发
解析:BC
【解析】
【详解】
A、B、根据折射定律可知折射率最大的是绿光,最小的是红光,由临界角公式
1
sinC
n
=,临界角最小的是绿光,最大的是红光,由于黄光恰好发生全反射,因此绿光一定发生光的全反射,红光一定没有发生全反射;故A错误,B正确.
C 、由v λγ=与C
v n
=可得,同种光,介质折射率越大的,波长越小,所以红光在介质中的波长比它在空气中的波长短;故C 正确.
D 、由C
v n
=可知,折射率越大的传播速度越小,所以绿光在介质中的传播速率最小;故D 错误. 故选BC . 【点睛】
本题考查光的折射定律以及全反射的性质,主要考查对不同色光特性的理解能力.对于光的全反射可结合折射定律和临界角公式理解记忆.
16.AD 【解析】 【分析】 【详解】
A 、光子的频率由光源决定,与介质无关,所以光从真空射入光纤,光子的频率不变;故A 正确.
B 、光通过此光纤到达小截面的最短距离为L ,光在光纤中的传播速度,则光通过此
解析:AD 【解析】 【分析】 【详解】
A 、光子的频率由光源决定,与介质无关,所以光从真空射入光纤,光子的频率不变;故A 正确.
B 、光通过此光纤到达小截面的最短距离为L ,光在光纤中的传播速度c
v n
=,则光通过此光纤到达小截面的最短时间为L nL t v c
=
=;故B 错误. C 、通过光纤侧面全反射后再从上方截面射出的光束与垂直射出上方截面的光束不平行;故C 错误.
D 、设临界角为C ,则1
sinC .n
=
到达光纤侧面光线入射角等于θ,当θC >,即有1
sin θn >
,则光在第一次到达光纤侧面时发生全反射,不会从光纤侧面射出;故D 正确. 故选AD . 【点睛】 解决本题的关键是掌握全反射现象的条件和临界角公式,结合几何知识进行分析.要注意光的频率与介质无关,而光速与介质有关.
【解析】
光线通过两面平行的玻璃板时,光的传播方向不变,只是发生了侧移,A正确;光线在a表面是由光疏介质射入光密介质,故不会发生全反射.当光线射到b表面时,入射角等于光在a表面时的折射角,由光
解析:AD
【解析】
光线通过两面平行的玻璃板时,光的传播方向不变,只是发生了侧移,A正确;光线在a 表面是由光疏介质射入光密介质,故不会发生全反射.当光线射到b表面时,入射角等于光在a表面时的折射角,由光路可逆知,它在b表面的折射角等于在a表面的入射角,故在b表面也不会发生全反射,故BC错误,D正确.
18.ABC
【解析】
【分析】
【详解】
根据可知,光从空气进入光纤时传播速度变小,故A正确;光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝,当光射入时满足光的全反射条件,从而发生全反射,最终实现传递信息的目的,故B
解析:ABC
【解析】
【分析】
【详解】
根据
c
v
n
=可知,光从空气进入光纤时传播速度变小,故A正确;光导纤维是一种非常细
的特制玻璃丝,当光射入时满足光的全反射条件,从而发生全反射,最终实现传递信息的
目的,故B正确;由图可知,光的入射角为i,折射角为r,根据折射定律得:
sini
n
sinr =,
当i趋于90°时,r最大,此时光在侧面的入射角最小,只要能保证此时光在侧面恰好发生
全反射,即能保证所有入射光都能发生全反射.即:()1
90
sin r
n
︒-=,联立以上两式,
并注意到90
i=︒,可解得:n=故C正确,D错误.故选ABC.
【点睛】
光导纤维通信是利用光的全反射,光从光密介质进入光疏介质,并根据折射定律和全反射条件求出可能的折射率.
19.AC
【解析】
【分析】。