物理人教版选修3-4成长训练：第十三章 2.全反射含解析
2020学年高中物理第十三章光第2节全反射练习(含解析)新人教版选修3-4(2021-2022学年)
全反射[A组素养达标]1.（多选）关于全反射,下列说法中正确的是( ）A．发生全反射时,仍有折射光线，只是折射光线非常弱,因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线Ｂ.光线从光密介质射向光疏介质时,一定会发生全反射Ｃ．光线从光疏介质射向光密介质时,不可能发生全反射D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，是因为一部分光从水或玻璃射向气泡时,在界面发生了全反射解析：光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大到某一角度后,折射光线完全消失,只剩下反射光线的现象叫全反射，故A、B错误,Ｃ正确;光从水或玻璃射向气泡时,一部分光线在界面发生了全反射,即反射光增强,透射光减弱,就使气泡看起来特别亮，Ｄ正确.答案:CD2．(多选）已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为 1.33、1。
５5、1。
60和1．63,如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是( )A．从玻璃射入水晶B．从水射入二硫化碳C．从玻璃射入水中ﻩＤ．从水晶射入水解析:发生全反射的条件之一是光从光密介质射入光疏介质,光密介质折射率较大,故A、C、D正确.答案：ACD３．如图所示为光线由空气进入全反射玻璃棱镜、再由棱镜射入空气的光路图．下列情况可以发生的是()解析：光线垂直等腰直角三角形的某直角边射入玻璃棱镜时，在斜边发生全反射，故A正确．答案:A4．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，如图所示.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．A是蜃景，Ｂ是景物D.B是蜃景,A是景物解析:当大气层比较平静时，空气的密度随温度的升高而减小,对光的折射率也随之减小，海面上空气的温度比空中低，空气的折射率下层比上层大；远处的景物发出的光线射向空中时,不断被折射，射向折射率较小的上一层的入射角越来越大,当光线的入射角大到临界角时,就会发生全反射现象，在地面附近的观察者就可以观察到由空中射来的光线形成的虚像,这就是海市蜃楼的景象,故选Ｃ.答案:C５.(多选)一束光从空气射向折射率为ｎ＝＼r(2) 的某种玻璃的表面,如图所示,i表示入射角，r表示折射角,则（）A.当i〉45°时，会发生全反射现象Ｂ．无论入射角i是多大，折射角r都不会超过４5°C．欲使折射角r=3０°,光线应以i＝45°的角度入射Ｄ.当tａｎi=错误!时,反射光线跟入射光线恰好互相垂直解析:光从空气（光疏介质）向玻璃(光密介质)中射入时,无论i多大,都不会发生全反射现象；当i=９0°时,由ｎ＝错误!未定义书签。
完整版人教版物理高三选修34第十三章第二节全反射同步练习
人教版物理高三选修3-4 第十三章第二节全反射同步练习一 .选择题1.以以以下图，一束光辉从折射率为1．5 的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下边四个光路图中，正确的选项是（）A. B.C. D.2.以下现象中是因为全反射造成的是（）（多项选择）A. 露珠在阳光下分外光明B直.棒插入水中时，表现弯折现象C. 海市蜃楼在D.酷热夏季的柏油马路上，远处的路面显得分外光明3.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在夜晚观察不同样颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积，以下说法正确的选项是（）A. 红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小B. 红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小C. 红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大D. 红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大4.以以以下图是两个城市间的光缆中的一条光导纤维，光缆长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层资料的折射率为n2，光在空气中的流传速度为c，光由它的一端射入，经全反射后从另一端射出(已知 sinθ＝ n2/n 1，此中θ为全反射的临界角)，则有（）[A.n1>n2B.n1 <n2C. 光从它的一端射入到从另一端射出所需要的时间等于L/cD. 光从它的一端射入到从另一端射出所需要的时间等于n1L/(n2c)5.以以以下图，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面，且∠BAC＝30°，有一束平行光辉垂直射向AC 面．已知这类介质的折射率n＞ 2，则（）A. 可能有光辉垂直于AB 边射出B. 光辉只好从BC 边垂直射出C. 光辉只好从AC边垂直射出D.必然既有光辉垂直于BC边射出，又有光辉垂直于AC边射出6.潜水员在水深为h 的地方向水面观看时，发现整个天空及远处地面的光景均表此刻水面处的圆形地域内，已知水的临界角为θ，则所观察到的圆形地域的半径为（）A. htan θB. hsinθC. h/tanθD. h/sinθ7.以以以下图，有一束平行于等边三棱镜截面ABC 的单色光从空气射向 E 点，并偏折到 F 点，已知入射方向与边 AB 的夹角为θ＝30°，E，F分别为边AB，BC的中点，则（）A. 该棱镜的折射率为B. 光在 F 点发生全反射C. 光从空气进入棱镜，波长变长D从. F 出射的光束与入射到 E 点的光束平行8.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角三角形ABC，∠ A为直角．此截面所在平面内的光辉沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并恰好能发生全反射．该棱镜资料的折射率为（）A. B. C. D.完整版人教版物理高三选修34第十三章第二节全反射同步练习9.以以以下图，互相平行的平面Ⅰ和Ⅱ为两种光介质的分界面，两平面外为介质1，两平面间为介质2，一单色光以必然的入射角入射到界面Ⅰ上，已知介质 1 和介质 2 对此光的折射率分别为n1和 n2，则以下说法正确的有（）A.若 n 1＜ n2B.若 n1＜ n2C.若 n1＞ n2D.若 n1＞ n 2，此光辉可能在界面Ⅱ上发生全反射，此光辉必然在界面Ⅱ上发生全反射，此光辉可能在界面Ⅰ上发生全反射，此光辉必然在界面Ⅰ上发生全反射10.以以以下图，一条光辉从空气中垂直射到棱镜界面BC 上，棱镜的折射率为，这条光辉走开棱镜时与界面的夹角为（）A.30 °°°°11.以以以下图，空气中有一横截面为半圆环的平均透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R＝r．现有一束单色光垂直于水平端面 A 射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面 B 射出．设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内流传的时间为t，若真空中的光速为c，则（）A. n 可能为B. n 可能为 2C. t 可能为D. t 可能为12.以以以下图，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab 面入射，有光辉从ab 面射出．以 O 点为圆心，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光辉从 ab 面射出．则该玻璃砖的折射率为（）A. B. C. D.13.一束白光从顶角为θ的一边以比较大的入射角i 射入并经过三棱镜后，在屏P 上可获得彩色光带，如图所示，在入射角i 逐渐减小到零的过程中，若是屏上的彩色光带先后所有消逝，则（）A.红光最初消逝，紫光最后消逝B.紫光最初消逝，红光最后消逝C. 紫光最初消逝，黄光最后消逝D红.光最初消逝，黄光最后消逝14.如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ 的左下方。
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习第十三章 光第一节光的反射和折射知识点1光的折射定律 折射率1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！②表达式：2211sin sin θθn n =③在光的折射现象中，光路也是可逆的2）折射率光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示sin sin n θθ=大小n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。
发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。
）练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )A ．入射角等于50°B ．入射光线与反射光线的夹角为80°c n v =C ．反射光线与平面镜的夹角为40°D ．反射光线与AB 的夹角为60°2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A ．小于40°B ．在40°与50°之间C ．大于140°D ．在100°与140°与间3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( )A ．15°B ．30°C ．60°D ．105°知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究）1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′2．实验方法：插针法例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．33 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1＝45º时，折射角多大？2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？（1）300（2）arctan 23、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3第二节全反射知识点：光的全反射i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。
物理人教版选修3-4教材梳理 第十三章 2.全反射 含解析
疱丁巧解牛知识·巧学一、全反射现象1.光疏介质和光密介质任何介质的绝对折射率都大于1，折射率越大，光在其中传播的速度就越小，两种介质相比较，折射率较大的介质叫光密介质，折射率较小的介质叫光疏介质. 要点提示 光若从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角.深化升华 同一种介质，到底是光密介质还是光疏介质是不确定的.例如玻璃相对水而言是光密介质，而相对金刚石而言是光疏介质.不能盲目地说哪一种介质就是光疏介质，哪一种介质就是光密介质.光疏介质、光密介质是对确定的两种介质而言的，任何两种透明介质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小来判定谁是光疏介质或光密介质.辨析比较 光疏介质和光密介质的比较2.绝对折射率和相对折射率 （1）定义：光从介质1射入介质2时，入射角i 与折射角r 的正弦之比叫做介质2对介质1的相对折射率，通常用n 21表示.若介质1是真空，则介质2相对真空的折射率是该介质的绝对折射率，通常用n 表示.（2）规律：n 21=r i sin sin =21v v =c v c v //21=211/1n n =12n n ,n 12=21n n ，故n 12=121n ,n 1v 1=n 2v 2,n 1sini=n 2sinr. 学法一得 本书中以后所得到的折射率都是指绝对折射率，所研究的折射问题都是光在真空（或空气）中与其他介质中的传播.3.全反射光由光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角增大到一定程度时，折射角会增大到90°，此时折射光将怎样传播呢？实验证明，当折射角达到90°时，折射光全部消失，入射光全部被反射回原介质；当入射角再增大时，入射光仍被界面全部反射回原介质，这种现象叫做全反射.（1）临界角的定义：折射角为90°时的入射角称为全反射临界角，简称临界角，用C 表示.学法一得 光从光密介质射向光疏介质时，只要入射角大于临界角，一定会发生全反射现象.深化升华 一般情况下，光由一种介质到达另一种介质时，光既有反射又有折射，即光的能量有一部分反射回原介质中，而另一部分则进入其他介质中，发生全反射时，光的能量全部反射回原介质中.（2）临界角C 的表示式：由折射定律知，光由某介质射向真空（或空气）时，若刚好发生全反射，则n=C sin 90sin =C sin 1,所以sinC=n1. （3）对“海市蜃楼”的解释：由于空气中大气的折射和全反射，会在空中出现“海市蜃楼”.在海面平静的日子，站在海滨，有时可以看到远处的空中出现了高楼耸立、山峦重叠等景象，这种景象的出现是有原因的.当大气层比较平静时，空气的密度随温度的升高而减小，对光的折射率也随之减小，海面上空气的温度比空中低，空气的密度随温度的升高而减小，对光的折射率也随之减小，海面上空气的温度比空中低，空气的折射率下层比上层大.我们可以粗略地把空中的大气分成许多水平的空气层，如图13-7-2所示，下层的折射率较大.远处的景物发出的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较低的上一层的入射角越来越大，当光线的入射角大到临界角时，就会发生全反射现象，光线就会从高空的空气层中通过空气的折射逐渐返回折射率较低的下一层，在地面附近的观察者就可以观察到由空中射来的光线形成的虚像.这就是海市蜃楼的景象.如图13-7-3所示.图13-7-2图13-7-34.光纤通信全反射现象在通信中有重要的作用，光导纤维之所以能传光、传像，就是利用了光的全反射现象，光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有1—100 μm左右.如图13-7-4所示，它是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，光由一端进入，在两层的界面上经多次全反射，从另一端射出，光导纤维可以远距离传播光，光信号又可以转换成电信号，进而变为声音、图象，如图把许多（上万根）光导纤维合成一束，并使两端的纤维按严格相同的次序排列，就可以传输图象.。
物理选修3-4达标训练：第十三章2.全反射含解析
更上一层楼基础·巩固1.关于全反射，下列说法中正确的是( ）A 。
发生全反射时,仍有折射光线,只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线B 。
光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象C 。
光从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射现象D.水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生全反射解析：全反射发生的条件是当光从光密介质射向光疏介质时，且入射角大于或等于临界时发生的现象，发生全反射时全部光线均不进入光疏介质。
答案：CD2.光线由空气透过半圆形玻璃砖，再射入空气的光路图中，如图13-7-19所示，正确的是（玻璃的折射率为1.5)（ ）图13-7-19A 。
图乙、丙、丁 B.图甲、丁 C.图乙、丙D.图甲、丙解析:光线由空气进入玻璃砖中时，入射角大于折射角，由玻璃砖射入空气时，入射角小于折射角，由临界角计算公式得C=arcsin n1=arcsin5.11=41°49′，入射角50°大于临界角,将发生全反射，故正确答案是A. 答案：A3。
如图13-7-20所示，光线从空气垂直射入折射率为2的棱镜界面的BC 上，出射光浅与所在界面的夹角为( ）图13-7—20A 。
30° B。
45° C.60° D.90° 解析:光路图如图所示，设此棱镜的临界角为C ，则sinC=n1=22,故C=45°.光线在AB 面上发生全反射，又n=︒30sin sin α=2，所以sinα=22，所以α=45°。
答案：B4.用折射率为1.5的玻璃制成等边三棱镜，一束光线垂直于棱镜的一个表面入射.图13—4—21中光路正确的是（ ）图13-4—21解析：求玻璃的临界角：sinC=n1=325.11=，光射向棱镜的另一侧面时，入射角为60°，sin60°=23＞32，则C ＜60°，必发生全反射，D 选项正确. 答案：D5.截面为等腰三角形的三棱镜，它的两个底角都为30°，棱镜的折射率为2.两条平行光线垂直于棱镜底面入射,如图13-4-22所示，两条光线由棱镜射出时所成的角度为（ )图13—4-22A.30° B。
人教版高中物理选修3-4课后习题 第十三章 习题课 光的折射和全反射
第十三章光习题课:光的折射和全反射课后篇巩固提升1.劣质的玻璃中往往含有空气泡,这些空气泡看上去比较亮,对这一现象有以下不同的解释正确的是( )A.空气泡对光线有会聚作用,因而较亮B.空气泡对光线有发散作用,因而较亮C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮2.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的波长小于单色光2的波长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.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角,光1的折射率较大,与光2相比,其波长较小,在玻璃中传播速度较小,临界角较小,通过玻璃的时间较大。
3.在测定玻璃的折射率实验中,已画好玻璃砖界面两直线aa'与bb'后,不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点,如图所示,若其他操作正确,则测得的折射率将( )A.变大B.变小C.不变D.变大、变小均有可能设P1、P2、P3、P4是正确操作所得到的四枚大头针的位置,画出光路图后可知,即使玻璃砖向上平移一些,如图所示,实际的入射角没有改变。
实际的折射光线是O1O1',而现在误把O2O2'作为折射光线,由于O1O1'平行于O2O2',所以折射角没有改变,折射率不变。
4.图甲为光学实验用的长方体玻璃砖,它的面不能用手直接接触。
在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如图乙所示。
计算折射率时,用(选填“d”或“e”)点得到的值较小,用(选填“d”或“e”)点得到的值误差较小。
【人教版】物理选修(3-4)：13-2《全反射》课时精练(含答案)
【金版教程】高中物理 13-2 全反射课时精练 新人教版选修3-41. 关于全反射及其应用的认识，下列说法正确的是( )A ．发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线B ．全反射是反射光线与折射光线重合的一种现象C ．光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射D ．光线从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射E ．光纤通信是利用了光的折射原理解析：发生全反射时，折射光线消失，A 错，同理B 错；由发生全反射的条件可知C 错D 对；光纤通信是利用了光的全反射原理，E 错。
答案：D2. 如图，光线在空气和半圆形玻璃砖的界面处的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为1.5)( )A ．图乙、丁B ．图甲、丁C ．图乙、丙D ．图甲、丙解析：光线由空气进入玻璃砖中时，入射角大于折射角，由玻璃砖射入空气时，入射角小于折射角，由临界角计算公式得：C ＝arcsin 1n ＝arcsin 11.5＝41°49′，入射角50°大于临界角，将发生全反射。
答案：A3. 光在某种介质中的传播速度为1.5×108m/s ，光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是( )A ．15°B ．30°C ．45°D ．60°解析：由n ＝c v ＝2，又因为sin C ＝1n ＝12，故C ＝30°。
答案：B4. 潜水员在水深为h的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内，已知水的临界角为θ，则所观察到的圆形半径为( ) A．h tanθB．h sinθC.htanθD.hsinθ解析：画出全反射光路图可知sin C＝sinθ，tanθ＝Rh，R＝h tanθ，A正确。
答案：A5.光导纤维的结构如图，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。
以下关于光导纤维的说法正确的是( )A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用解析：光导纤维内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射。
高二下学期物理人教版选修3-4第十三章第二节全反射课时素养评价(含解析)
课时素养评价十三全反射(40分钟100分)一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分)1.关于全反射,下列叙述中正确的是()A.发生全反射时仍有折射光线,只是折射光线非常弱B.光从光密介质射向光疏介质时,一定会发生全反射现象C.光从光密介质射向光疏介质时,可能不发生全反射现象D.光从光疏介质射向光密介质时,可能发生全反射现象【加固训练】(多选)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,在阳光照耀下格外明亮B.直棒斜插入水中时呈现弯折现象C.口渴的沙漠旅行者,往往会看到前方有一潭晶莹的池水,当他们喜出望外地奔向那潭池水时,池水却总是可望而不可及D.在盛水的玻璃杯中放一空试管,用灯光照亮玻璃杯侧面,在水面上观察水中的试管,看到试管壁特别明亮2.(2020·南宁高二检测)如图所示,置于空气中的厚玻璃砖,AB、CD分别是玻璃砖的上、下表面,且AB∥CD。
光线经AB表面射向玻璃砖,折射光线射到CD表面时,下列说法正确的是()A.不可能发生全反射B.有可能发生全反射C.只要入射角i足够大就能发生全反射D.不知玻璃折射率,无法判断3.有一束波长为6×10-7 m的单色光从空气射入某种透明介质,入射角为45°,折射角为30°,则下列说法正确的是()A.介质的折射率是B.这束光在介质中传播的速度是1.5×108 m/sC.这束光的频率是5×1014 HzD.这束光发生全反射的临界角是30°【加固训练】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.4.如图所示,光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管,中央插一块两面反光的玻璃板,入射光线在玻璃管内壁与反射光板之间来回发生反射,进入到玻璃管底部,然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)。
2020-2021学年高二人教版物理选修3-4学案：第十三章 2 全反射 Word版含解析
2全反射一、全反射1．不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质．2．全反射及临界角的概念(1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，折射光线就会完全消失，只剩下反射光线的现象．(2)临界角：刚好发生全反射即折射角等于90°时的入射角．用字母C表示，则sin C＝1 n.3．全反射的条件要发生全反射，必须同时具备两个条件：(1)光从光密介质射入光疏介质．(2)入射角大于等于临界角．二、全反射的应用1．全反射棱镜的截面是等腰直角三角形，当光垂直于直角边射向棱镜时，光的传播方向改变了90°角，当光垂直于斜边射向棱镜时，光的传播方向改变了180°角．2．光导纤维及其应用(1)光导纤维对光的传导原理：利用了光的全反射．(2)光导纤维的构造：光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径从几微米到一百微米，由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的折射率大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．(3)光导纤维的应用——光纤通信光纤通信的主要优点是容量大，此外光纤传输还有衰减少、抗干扰性强等多方面的优点．1．为什么蓝色的海水会产生白色的浪花呢？2．研磨成多面体的钻石光彩夺目，这是为什么呢？提示：都是因为光的全反射．考点一全反射1．光疏介质和光密介质(1)不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质．光疏介质和光密介质是相对的．(2)光疏介质和光密介质的比较(1)光疏介质和光密介质是相对而言的，并没有绝对意义.(2)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小.2．全反射(1)定义：光由光密介质射向光疏介质时，若入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射．如下图所示．(2)发生全反射的条件：①光从光密介质射入光疏介质．②入射角大于或等于临界角．3．临界角(1)定义：折射角为90°时的入射角，称为临界角，用C表示．当折射角为90°时，恰好发生了全反射.实际上折射角为90°是不存在的，但它是发生全反射的临界角度，因此在利用折射定律求临界角时，认为折射角为90°.(2)临界角C的表示式：由折射定律知，光由某种介质射向真空(或空气)时，若刚好发生全反射，则n＝sin90°sin C＝1sin C.所以sin C＝1n.4．对全反射的理解从能量角度看，光在两种介质分界面上发生反射和折射时，若不计介质的吸收，入射光能量会分配成反射光和折射光两部分，其中反射光能量随着入射角的增大而增强，折射光能量则随着入射角的增大而减弱．因此，当入射角越小时折射光越强，而反射光越弱．这正是我们看水底处物体时感到垂直下视时看得最清楚，而斜视时感到有些模糊的原因．当发生全反射时，折射光能量等于零，入射光能量完全转化为反射光的能量．公式sin C＝1n只适用于光由介质射向真空(或空气)时临界角的计算，即C为介质对真空(或空气)的临界角.【例1】(多选)如图所示，一束光由空气射到透明介质球上的A点，入射角为i，则()A．当i足够大时，在A点发生全反射B．当i足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射C．无论i多大，在A点都不会发生全反射D．无论i多大，光从球内向外射出时都不会发生全反射【导思】 1.光疏介质与光密介质是怎么定义的？2．光从一种介质射向另一种介质时一定会发生全反射吗？3．发生全反射要满足什么条件？【解析】光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，因此光在A点由空气进入介质球时，肯定不能发生全反射；如右图所示，对于球上任意一点，球面法线一定过圆心O，设r为光从A点射入时的折射角，i′为光从B点射出时的入射角．它们为等腰三角形的两底角，因此有i′＝r.根据折射定律n＝sin isin r得，sin r＝sin in，即随着i的增大，r增大，但显然r不能大于或等于临界角C，故i′也不可能大于或等于临界角，即光从B点射出时，也不可能发生全反射；同理，光从B点反射，光线射向D点，从D点射出时也不会发生全反射．【答案】CD【规律总结】解决此类题目需要掌握以下规律：(1)发生全反射的条件：①光由光密介质射向光疏介质；②入射角大于或等于临界角．(2)正确作出光路图，分清入射角、折射角．(3)熟悉应用几何知识，结合折射定律解题．如图所示，介质Ⅰ的折射率为2，介质Ⅱ为空气．下列说法正确的是(C)A．光线a、b都不能发生全反射B．光线a、b都能发生全反射C．光线a能发生全反射，光线b不能发生全反射D．光线a不能发生全反射，光线b能发生全反射解析：与介质Ⅱ相比，介质Ⅰ为光密介质，由于介质Ⅱ是空气，根据发生全反射的条件可知，光线b不可能发生全反射，B、D均错误；从介质Ⅰ射向介质Ⅱ的光线发生全反射的临界角C满足sin C＝1n＝22，解得C＝45°.由题图可知，光线a的入射角为60°>C＝45°，光线a能发生全反射，因此A错误，C正确．【例2】如下图所示，在厚度为d、折射率为n的大玻璃板的下表面，紧贴着一个半径为r的圆形发光面．为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一张黑纸片，求所贴黑纸片的最小面积．【导思】求黑纸片最小面积―→求黑纸片最小半径―→求临界角【解析】如图所示，设A点为发光面的右边缘，由A点发出的光线射向O点恰好发生全反射，则此时的入射角θ为玻璃的临界角，在O点外侧玻璃的上表面不再有折射光线．B 点为A点在玻璃上表面的对应点．那么r＋BO即为玻璃上表面透光面圆的最大半径，即黑纸片的最小半径．由临界角公式有：sin θ＝1n，由几何关系有：cot θ＝d BO ＝cos θsin θ＝1－sin 2θsin θ，解得BO ＝dn 2－1. 所以黑纸片的最小半径R ＝r ＋dn 2－1， 黑纸片的最小面积S ＝π⎝⎛⎭⎪⎫r ＋d n 2－12. 【答案】 π⎝⎛⎭⎪⎫r ＋d n 2－12【规律总结】 解决此类问题有以下规律：(1)解决全反射问题的关键是准确熟练地作出光路图，根据临界角的条件，作出特殊光线，其他光线通过分析可求得．(2)解决此类问题的一般顺序：先根据题意在图中画出光路图，再根据临界角公式sin C ＝1n和折射率公式n ＝sin isin r，结合几何知识求解．如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN 端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF 上发生全反射，然后垂直PQ 端面射出．(1)求该玻璃棒的折射率．(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时能(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射．答案：(1) 2解析：(1)如图所示，单色光照射到EF弧面上时刚好发生全反射，由全反射的条件得临界角C＝45°，由折射定律n＝sin90°sin C，解得n＝ 2.(2)入射角大于临界角，能发生全反射．考点三全反射现象的应用1．全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜是全反射棱镜．它在光学仪器里，常用来代替平面镜，改变光的传播方向．下表为光通过全反射棱镜时的几种方式.2.“海市蜃楼”由于空中大气的折射和全反射，会在空中出现“海市蜃楼”．在风平浪静的日子，站在海滨，有时可以看到远处的空中出现了高楼耸立、街道棋布、山峦重叠等景象．(1)气候条件：当大气层比较平静时，海面上空气的温度比空中低，空气的密度随温度的降低而增大，使空气的下层折射率比上层大(如右图所示)．(2)光路分析：远处的景物发出的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较低的上一层的入射角越来越大，当入射角增大到临界角时，就会发生全反射现象，光线就会从高空的空气层中通过空气的折射逐渐返回折射率较低的下一层．在地面附近的观察者就可以观察到由空中射来的光线形成的虚像，这就是“海市蜃楼”的景象．如下图甲所示．3．“沙漠蜃景”人们逆着反射光线看去，就会看到远处物体的倒景(如图乙所示)，仿佛是从水面反射出来的一样．在炎热夏天的柏油马路上，有时也能看到上述现象．方法指导结论：因为接近沙面的热空气层比上层空气的密度小，折射率也小．从远处物体射向地面的光线，进入折射率小的热空气层时被折射，经过多次折射，入射角逐渐增大，也可能发生全反射．4．光导纤维(1)光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有1～100 μm，由内芯和外套两层组成(如图所示)，内芯折射率比外套大，光在内芯中传播时，在内芯与外套的界面发生全反射，有效减小了光的能量损失，极大提高了传播的质量，实现了远距离传送．因此，光信号能携带着数码信息、电视图像、声音信息等沿着光纤传播到很远的地方，实现光纤通信．(2)光导纤维的折射率设光导纤维的折射率为n，当入射光线入射角为θ1时，进入端面的折射光线传到侧面时恰好发生全反射，如图所示．则有：sin C＝1n，n＝sinθ1sinθ2，C＋θ2＝90°，由以上各式可得sinθ1＝n2－1.由图可知：当θ1增大时，θ2增大，而从纤维射向空气中的光线的入射角θ减小．当θ1＝90°时，若θ＝C，则所有进入纤维中的光线都能发生全反射，即有sin90°＝n2－1，解得n ＝ 2.当光导纤维的折射率为2时，就可以使以任意角度入射的光都能发生全反射．由于光导纤维包有外套，外套的折射率比真空的折射率大，因此光导纤维的折射率实际上要比2大些.【例3】在光导纤维的端面上入射光满足什么条件，才能使光在光导纤维中不断发生全反射，从一端传到另一端？(设光纤外层材料的折射率为1)【导思】光导纤维利用了全反射原理，应从发生全反射的条件去分析计算．【解析】设当入射角为i，进入端面的折射光线传到侧面时恰好发生全反射，如图所示，则有：sin C＝1n，n＝sin isin r，C＋r＝90°.由以上各式可得：sin i＝n2－1，i＝arcsin n2－1.可见i只要不大于arcsin n2－1，光线就能连续不断地发生全反射，从光导纤维的一端传到另一端．【答案】不大于arcsin n2－1【点拨】实际上光导纤维包有外套，由于外套折射率比真空的折射率大，实际入射角应比前面计算出的i值要小些．光导纤维问题，应抓住光从端面折射，折射光到侧面发生全反射，画出光路图，找出各角之间的关系，问题就能得到解决．(多选)在平静无风的沙漠上，有时眼前会突然耸立起亭台楼阁、城墙古堡，或者其他物体的幻影，虚无缥缈，变幻莫测，宛如仙境，这就是沙漠中的“海市蜃楼”现象，如图所示．下列关于此现象的成因及说法正确的是(AC)A．沙漠中的“海市蜃楼”现象的形成是由于发生了全反射B．沙漠中的“海市蜃楼”现象的形成是由于发生了干涉C．沙漠地表附近的空气折射率从下到上逐渐增大D．沙漠地表附近的空气折射率从下到上逐渐减小解析：沙漠地表下层空气温度比上层高，密度比上层小，故沙漠地表附近的空气折射率从下到上逐渐增大，C正确，D错误．沙漠中的“海市蜃楼”现象的形成是由于发生了全反射，A正确，B错误．重难疑点辨析正确理解光密介质和光疏介质1．光密介质与光疏介质是相对的，同一种介质，既可以是光密介质也可以是光疏介质，应具体问题具体分析．例如，玻璃相对水而言是光密介质，而相对金刚石而言则是光疏介质．2．光密介质与光疏介质是由两种介质的折射率的相对大小决定的，而与密度的大小无关，光密介质的折射率较大，但密度不一定较大．例如，酒精(n＝1.36)相对于水(n＝1.33)是光密介质，但酒精的密度却小于水的密度．3．列表比较.光的速度折射率光疏介质大小光密介质小大4.于入射角；当光由光密介质斜射入光疏介质(例如由水斜射入空气)时，折射角大于入射角．【典例】对下列自然现象描述正确的是()A．在海面上，向远方望去，有时能看到远方的景物悬在空中．同样，在沙漠中也能观察到同样的现象B．在沙漠中，向远方望去，有时能看到远方景物的倒影．同样，在海面上也能观察到同样的现象C．在海面上，向远方望去，有时能看到远方的景物悬在空中．在沙漠中，向远方望去，有时能看到远方景物的倒影D．在海面上，向远方望去，有时能看到远方景物的倒影．在沙漠中，向远方望去，有时能看到远方的景物悬在空中【解析】夏天海面上的下层空气温度比上层低，密度比上层大，折射率也大，远处景物发出的光线射向空中时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入上层空气的入射角不断增大，以至于发生全反射，人们逆着光线看去，就会看到远处景物悬在空中．夏天沙漠里接近沙面的空气温度高，因而密度比上层的小，折射率也小，远处景物射向地面的光线进入折射率小的下层热空气层时被折射，入射角不断增大，也能发生全反射，人们逆着反射的光线看去，就会看到远处景物的倒影．故正确的答案为C.【答案】 C光从光密介质射向光疏介质时，只要入射角大于或等于临界角，一定会发生全反射现象．一般情况下，光由一种介质到达另一种介质时，光既有反射又有折射，即光的能量有一部分反射回原介质中，而另一部分则进入另一种介质中，而发生全反射时，光的能量全部反射回原介质中．1．(多选)酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影．但当你靠近“水面”时，它也随着你的靠近而后退．对此现象正确的解释是(AD)A．出现的是“海市蜃楼”，是由于光的折射造成的B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C．太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率大，发生全反射D．太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率小，发生全反射解析：酷热的夏天地面温度高，地表附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射．2．2010年世博会在上海举行，为保证通信质量，各场馆间铺设了光缆．甲、乙、丙、丁四种介质的折射率如表(1)所示，现欲从中选出两种介质作为光导纤维的内芯和包层，则表(2)中所列A、B、C、D四种方案中你认为合理的方案是(A)(1)介质甲乙丙丁折射率 1.70 1.89 1.60 1.38(2)A B C D内芯乙丙丁丁包层丁乙甲丙解析：3.(多选)如图为一直角棱镜的横截面，∠BAC＝90°，∠ABC＝60°.一平行细光束从O点沿垂直于BC面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率n＝2，若不考虑入射光线在BC面上的反射光，则有光线(BD)A．从AB面射出B．从AC面射出C．从BC面射出，且与BC面斜交D．从BC面射出，且与BC面垂直解析：由n＝2知，sin C＝1n＝22，故临界角为45°，当光由BC面射入，到AB界面上时，由几何关系知入射角为60°，所以必发生全反射，反射至AC界面时入射角为30°，所以光线从AC面出射，又反射，从AC面反射的光刚好垂直BC面出射．所以有光线从AC面和BC面射出，且从BC面射出的光线与BC面垂直，选项B、D正确．4．(多选)三种介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的折射率分别为n1、n2和n3，且n1>n2>n3，则下列说法正确的是(AB)A．光线由介质Ⅰ射向介质Ⅱ时有可能发生全反射B．光线由介质Ⅰ射向介质Ⅲ时有可能发生全反射C．光线由介质Ⅲ射向介质Ⅰ时有可能发生全反射D．光线由介质Ⅱ射向介质Ⅰ时有可能发生全反射解析：光的全反射原理：光必须从折射率大的射向折射率小的介质，才有可能发生全反射，所以本题中光从Ⅰ射向Ⅱ，或者由Ⅰ射向Ⅲ，或者光从Ⅱ射向Ⅲ时，才能发生全反射，所以本题的选项A和选项B正确．5.在完全透明的水下某深处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形透光平面，如果透光圆面的半径正在匀速增大，如图所示，则光源正在(D)A．匀加速上升B．匀加速下沉C．匀速上升D．匀速下沉解析：因为发生全反射，所以圆形透光半径r＝d tan C，因为r是匀速变大，所以d也是匀速变大的，故光源是在匀速下沉，所以选项D正确．莘莘学子，最重要的就是不要去看远方模糊的，而要做手边清楚的事。
高中物理 第十三章 光 2 全反射课后训练 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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全反射基础巩固1，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是（图中Ⅰ为空气,Ⅱ为介质)（）甲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,其框外光线如图甲所示。
方框内有两个折射率n＝1。
5的玻璃全反射棱镜。
图乙给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图甲效果的是（)乙3．光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的。
如图所示,一光导纤维内芯折射率为n1，外层折射率为n2，一束光信号与界面夹角为α由内芯射向外层，要在界面上发生全反射，必须满足的条件是( )A．n1＞n2，α小于某一值B．n1＜n2，α大于某一值C．n1＞n2，α大于某一值D．n1＜n2，α小于某一值4．下列说法正确的是( ）A．潜在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时，看到的物体的像将比物体所处的实际位置低B．光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传播信息的C．玻璃杯裂缝处在光的照射下，看上去比周围明显亮，是由于光的全反射D．海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气折射率比下层空气折射率大能力提升5．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F 点.已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边BC的中点，则( ）AB ．光在F 点发生全反射C ．光从空气进入棱镜，光速变小D ．从F 点出射的光束与入射到E 点的光束平行6．如图，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC ，∠A 为直角。
最新人教版高中物理选修3-4教学案：第十三章 第2节 全反射含答案
第2节全反射一、光疏介质和光密介质光疏介质 光密介质 定义 折射率较小的介质 折射率较大的介质 传播速度光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小 折射特点光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角 光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角二、全反射1．全反射及临界角的概念 (1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，折射光线就会消失，只剩下反射光线的现象。
(2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角。
用字母C 表示。
2．全反射的条件要发生全反射，必须同时具备两个条件：(1)光从光密介质射入光疏介质。
(2)入射角等于或大于临界角。
3．临界角与折射率的关系光由介质射入空气(或真空)时，sin C ＝1n(公式)。
1.光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角。
2．临界角：折射角为90°时的入射角。
3．发生全反射的条件：(1)光从光密介质射入光疏介质；(2)入射角大于或等于临界角。
4．光从介质射入空气(真空)时临界角与折射率的关系：sinC ＝1n。
5．全反射棱镜和光导纤维都利用了光的全反射。
三、全反射的应用1．全反射棱镜(1)形状：截面为等腰直角三角形的棱镜。
(2)光学特性：①当光垂直于截面的直角边射入棱镜时，光在截面的斜边上发生全反射，光线垂直于另一直角边射出。
②当光垂直于截面的斜边射入棱镜时，在两个直角边上各发生一次全反射，使光的传播方向改变了180°。
2．光导纤维及其应用(1)原理：利用了光的全反射。
(2)构造：光导纤维是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外层透明介质两层组成。
内芯的折射率比外层的大，光传播时在内芯与外层的界面上发生全反射。
(3)主要优点：容量大、能量损耗小、抗干扰能力强，保密性好等。
1．自主思考——判一判(1)密度大的介质就是光密介质。
(×)(2)两种介质相比较，折射率大的介质是光密介质。
人教版选修3-4 第十三章 第2节 全反射 课件(25张)
6．如图所示，一根长为 l＝5.0 m 的光导纤维用折射率 n ＝ 2 的材料制成．一束激光由其左端的中心点以 45°的入射 角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出，求：
(1)该激光在光导纤维中的速度 v 是多大； (2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少．
解析：(1)由 n＝vc可得 v＝2.1×108 m/s.
4．下列选项为光线由空气进入全反射玻璃棱镜再由棱 镜射入空气的光路图．可以发生的是( )
解析：选 A 光垂直横截面是等腰直角三角形的棱镜的 某直角边射入棱镜时，在斜边发生全反射，故 A 正确．
5．光纤通信网覆盖奥运场馆，为各项比赛提供安全可 靠的通信服务．光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传 输．如图所示，一条圆柱形的光导纤维，长为 L，它的玻璃 芯的折射率为 n1，外层材料的折射率为 n2，光在空气中的传 播速度为 c，若光从它的一端射入经全反射后从另一端射出 所需的最长时间为 t，则下列选项中正确的是(图中所标的 φ 为全反射的临界角)( )
②入射角 10 ___大__于__或__等__于____临界角． 1
(3)临界角 C 和折射率 n 的关系式：sin C＝ 11 _n__.
3．从能量角度来理解全反射：当光从光密介质射入光 疏介质时，随着入射角增大，折射角也增大．同时折射光线 强度减弱，即折射光线能量减小，反射光线强度增强，能量 增加，当入射角达到临界角时，折射光线强度减弱到零，反 射光的能量等于入射光的能量．
播速度
v＝nc＝
c＝ 6
23c，故 B 正确；光线从该介质射向空
2
气时，只要入射角大于等于临界角就能发生全反射，故 C 正
确；设光线由该介质射向空气时全反射的临界角为 C，则 sin
2020春高中人教版物理选修3 4课后课时作业第十三章第2节 全反射 Word版含解析
第2节全反射A组：合格性水平训练1．(光密介质与光疏介质)(多选)下列说法正确的是()A．因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B．因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C．同一束光，在光密介质中的传播速度较大D．同一束光，在光密介质中的传播速度较小答案BD解析因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质，Ac错误，B正确；由v＝可知，同一束光在光密介质中的传播速度较小，故C错误，nD正确。
2．(全反射的条件)(多选)关于全反射，下列说法中正确的是()A．发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线B．光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象C．光从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射现象D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面处发生了全反射答案CD解析全反射发生的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，发生全反射时全部光线均不进入光疏介质，故A、B错误，C正确；当光线经由水或玻璃射向气泡时，由于水和玻璃的折射率均大于空气的折射率，部分光线在界面处发生全反射，所以气泡会显得特别亮，D正确。
8 m/s，那么，光从此种介1.5×103．(临界角)光在某种介质中传播时的速度为质射向空气并发生全反射的临界角应为()A．60°B．45°C．30°D．75°答案C8v101.5×1c1解析根据n＝，sinC＝，得sinC＝＝＝，解得C＝30°，C正确。
8v2nc103.0×4．(全反射的应用)如图所示，自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。
它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。
下面说法中正确的是()A．汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射B．汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射C．汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射D．汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射答案C解析汽车灯光应从右面射向自行车尾灯，光在尾灯内部左表面发生全反射，使自行车后面的汽车司机发现前面有自行车，避免事故的发生，A、B、D错误，C 正确。
物理选修3-4成长训练：第十三章2.全反射含解析
主动成长夯基达标1.在空气与水的交界面处发生全反射的条件是( )A.由空气射入水中，入射角足够大B.由空气射入水中，入射角足够小C.由水中射入空气，入射角足够大 D 。
由水中射入空气，入射角足够小思路解析：光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象称为全反射现象.发生全反射的条件为：（1）光线从光密介质射向光疏介质;（2）入射角大于或等于临界角.光线从某种介质射向真空时的临界角为:nC 1arcsin 。
答案：C2。
两种介质交界面上发生全反射时（ ）A.光线一定在光密介质中 B 。
入射角一定不小于临界角C 。
界面相当于一个镜面 D.有一部分光线进入另一种介质中思路解析：根据折射定律,光由光疏介质射入光密介质时,折射角小于入射角;光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角.答案：ABC3。
光导纤维在信息传递方面有很多应用，利用光导纤维进行通信所依据的原理是（ ）A 。
光的折射 B.光的全反射 C.光的干涉 D.光的色散思路解析：光导纤维，简称化纤，是利用全反射的原理来传播光信号的，通常光纤是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套大，光传播过程中是在内芯和外套的界面上发生全反射。
答案：B4。
潜水员在水深为h 的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内，已知水的临界角为θ,则所观察到的圆形半径为( )A.htanθ B 。
hsinθ C 。
θtan h D 。
θsin h 思路解析:如图30所示，水面上景物发出的光线经水面折射后均在倾角为2θ的圆锥里，人的眼睛处在圆锥的顶点处，而最远处的景物进入眼睛的光线几乎是紧贴水面，其入射角接近90°,折射角为θ，因此，人看到水面上的景物呈现在水面以r 为半径、人眼上方的水面上的O 点为圆心的区域内.图30由图可知r=htanθ。
答案：A5.第4题中若已知水的折射率等于n ，则此圆形区域半径的表达式为___________。
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主动成长
夯基达标
1.在空气与水的交界面处发生全反射的条件是（ ）
A.由空气射入水中，入射角足够大
B.由空气射入水中，入射角足够小
C.由水中射入空气，入射角足够大
D.由水中射入空气，入射角足够小 思路解析：光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象称为全反射现象.发生全反射的条件为：（1）光线从光密介质射向光疏介质；（2）入射角大于或等于临界角.光线从某种介质射向真空时的临界角为：n
C 1arcsin . 答案：C
2.两种介质交界面上发生全反射时（ ）
A.光线一定在光密介质中
B.入射角一定不小于临界角
C.界面相当于一个镜面
D.有一部分光线进入另一种介质中 思路解析：根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角；光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角.
答案：ABC
3.光导纤维在信息传递方面有很多应用，利用光导纤维进行通信所依据的原理是（ ）
A.光的折射
B.光的全反射
C.光的干涉
D.光的色散 思路解析：光导纤维，简称化纤，是利用全反射的原理来传播光信号的，通常光纤是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套大，光传播过程中是在内芯和外套的界面上发生全反射.
答案：B
4.潜水员在水深为h 的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内，已知水的临界角为θ,则所观察到的圆形半径为（ ）
A.htan θ
B.hsin θ
C.θtan h
D.θ
sin h 思路解析：如图30所示，水面上景物发出的光线经水面折射后均在倾角为2θ的圆锥里，人的眼睛处在圆锥的顶点处，而最远处的景物进入眼睛的光线几乎是紧贴水面，其入射角接近90°，折射角为θ，因此，人看到水面上的景物呈现在水面以r 为半径、人眼上方的水面上的O 点为圆心的区域内.
图30
由图可知r=htan θ.
答案：A
5.第4题中若已知水的折射率等于n ，则此圆形区域半径的表达式为___________. 思路解析：因为n
1sin =θ 所以cos θ=n n n
11122-=- 则tan θ=,11cos sin 2-=n θ
θ即12-=n h r . 答案：12-n h
6.如图13-7-3所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，正确的是（ ）
图13-7-3
A.只有圆心两侧
3
2R 范围内的光线不能通过玻璃砖 B.只有圆心两侧32R 范围内的光线能通过玻璃砖 C.通过圆心的光线将直线穿出不发生偏折
D.圆心两侧3
2R 范围外的光线将在曲面上发生全反射 思路解析：光线无偏折从直径边进入玻璃砖内后射向圆弧界面，这时，光有可能在圆弧界面上发生全反射（因为从光密介质射向光疏介质）.由几何知识知：这些光在圆弧界面上各处的入射角i 是不同的.设某光线距圆心O 的距离为x ，则i R
x sin =. 当光线过圆心时的入射角i=0，故不发生偏折而直线穿过，C 选项正确. 当入射角i 等于临界角C 时，有
325.111sin ====n C R x ，所以32R x =处的光线的入射角恰等于临界角.
由几何知识知，x 越大，光线的入射角i 越大，故32R x >
外的光线将在曲面发生全反射，3
2R x <
内的光线不发生全反射能通过曲面，因此，B 、D 选项正确. 答案：BCD
7.如图13-7-4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2，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为（ ）
图13-7-4
A.30°
B.45°
C.60°
D.90°。