光学复习全反射

xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考

XXX年级xx班级

姓名：_______________班级：_______________考号：_______________

题号

一、计算

题

二、选择

题

三、填空

题

总分

得分

一、计算题

（每空？分，共？分）

1、（2013江苏南京盐城一模）半球形介质截面如图所示，O为圆心，单色光a、b相互平行，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好产生全反射。光线b的入射角为45°，求：

（1）介质的折射率；

（2）光线b在介质中的折射角。

2、（2013徐州摸底）如图所示的玻璃砖为半径为R的半圆形玻璃砖上截取的一部分，

其折射率为n，一束光线垂直于AB边入射，当人射点P距AB边中点至少为多远时，

曲面上将无光线透射?

3、如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的横截面，

∠C=90°，一束激光a沿平行于AB边射入棱镜，

经一次折射后射到BC边时，刚好能发生全反射，

求该棱镜的折射率n.

4、一束单色光由空气入射到某平板玻璃表面，入射光及折射光光路如图所示。求该单色光在玻璃中的临界角。

评卷人得分

5、一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图13为过轴线的截面

图，调整入射角θ，光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率

为，求sin θ的值．

6、如图所示，一个盛有折射率为的液体的

槽，槽的中部扣着一个屋脊形透明罩ADB，顶角（∠ADB）为30°，罩内为空气，整个罩子浸没在液体中。槽底AB的中点C处有一点光源，在纸面内从点光源发出的光与CD的夹角在什么范围时，光线可从液面上方射出。（液槽有足够的宽度，罩壁极薄）

7、被称为”光纤之父”的华裔物理学家高锟,由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡

献,与两位美国科学家共同荣获2009年诺贝尔物理学奖.如图所示,AB是某光导纤维的一部

分,粗细均匀且弯曲成圆弧状.光自端面A垂直入射,在光纤内部侧壁某处M点恰好发生全

反射,传播方向改变了90角;然后自另一端面B折射出来. 求:(1)该光导纤维的折射

率;

(2)出射光线与B端面的夹角.(已知M点以下圆弧所对应圆心角为15°)

8、如图K49－12所示，用折射率n＝的玻璃做成内径为R、外径为R′＝R的半球形空心球壳．一束平行光射向此半球的外表面，与中心对称轴OO′平行，试求球壳内部有光线射出的区域．

9、如图是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片,相机的镜头竖直向上.照片中,水立方运动馆的景象呈现在半径r=11 cm的圆形范围内,水面上的运动员手到脚的长度l=10 cm.若已知水的折射率请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h.(结果保留两位有效数字)

10、如图K49－10所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OP＝OQ＝R，一束单

色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，OA＝，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x轴交于D点，OD＝R，求：

(1)该玻璃的折射率是多少？

(2)将OP面上的该单色光至少向上平移多少，它才不能从PQ面直接折射出来？

图K49－10

11、光纤通信之所以能进行远距离通信，主要是利用了光的全反射原理。

①光纤通信与金属导线传输相比，主要优点是____ 。

②如图所示，AB为一光导纤维的横截面，其折射率为n，某一束光从AB面入射后，入射角满足一定条件，就能使入射光在光导纤维与空气的界面上不断发生全反射而传到另一端。求入射角θ应满足的条件。

12、光线从折射率n=的玻璃进入真空中，当入射角为30°时，折射角为多少？当入射角为多少时，刚好发生全反射？

13、光线从折射率n=的玻璃进入真空中，当入射角为30°时，折射角为多少？当入射角为多少时，刚好发生全反射？

14、如图所示，置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。

15、如图所示，折射率n=的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方，其平面AB到

MN的距离为h=10cm。一束单色光沿图示方向射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上

的O′点。现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动，光屏上的光点将向哪个方向移动？

光点离O′点最远是多少？

16、某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，折射率为n，角A等于30°。一细束光线在纸

面内从O点射入棱镜，如图所示，当入射角为α时，发现刚好无光线从AC面射出，光线

垂直于BC面射出。求：

①透明物质的折射率n。

②光线的入射角α。(结果可以用α的三角函数表示)

17、如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心）折射率。

今有一束平行光以45°的入射角向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的

AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求圆柱AB面上

能射出光线的部分占AB表面的几分之几？

18、一束平行光线在垂直于玻璃半圆柱体轴线的平面内，按如图所示的方向射到半圆柱的平面上，已知光线与上表面的夹角为45°，求在半圆柱体的圆表面上有光线射出部分的弧长是多少？（已知玻璃半圆柱体的半径为0．2m，玻璃

的折射率为）