粤教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第4章 光及其应用 分层作业20 光的全反射与光纤技术.ppt

12345678910123456789106.如图所示为照相机取景器的示意图,ABCDE为五棱镜的一个截面,AB⊥BC.光线垂直AB射入,分别在CD和EA上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直BC射出.若两次反射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是多少?(计算结果可用三角函数表示)12345678910解析首先画出光路图,如图所示.设光线射向CD面上时入射角为θ1,根据两次反射的入射角相等,结合光路图可得θ1=θ2=θ3=θ4=22.5°,123456789107.如图所示,一半径为R,高度也为R的圆柱形均匀透明体的底面中心处有一点光源S,在圆柱体的上表面有一点M,M离上表面中心O的距离d=,经过M点射出的光线其折射角为60°.(1)求透明体的折射率n;(2)从透明体上表面观察,若要看不到光源,可用不透明的黑纸覆盖上表面,求黑纸的最小面积Smin.1234567891012345678910B级关键能力提升练8.(2024广东佛山高二统考期末)物理学家丁达尔做了“水流导光”的实验.某学习小组进行类似的实验研究,透明塑料瓶装满水,在其侧面开一小孔,打开瓶盖后,水从小孔流出形成弯曲不散开的水流,用细激光束透过塑料瓶水平射向该小孔,将看到光沿弯曲水流传播的现象,对此下列说法正确的是()A.这是一种光的折射现象B.这是一种光的全反射现象C.这是一种光的衍射现象D.该实验证明了光在均匀介质中可以不沿直线传播B12345678910解析当某一频率的激光从水中射向空气时,若入射角大于或等于激光的临界角,则激光会发生全反射,保持在水中传播,从而将看到光沿弯曲水流传播的现象,即该现象是一种光的全反射现象;激光在水中仍沿直线传播,该实验不能证明光在均匀介质中可以不沿直线传播.故选B.123456789109.(2024广东深圳高二统考期中)如图所示,一束单色光从介质1射向介质2,发生折射,MN为两介质的界面,OP为法线,下列说法错误的是()A.相对于介质1,介质2为光密介质B.单色光在介质1中的传播速度大于在介质2中的传播速度C.增大入射角θ,折射角β会随着增大D.减小入射角θ,折射角β先消失,光线会在介质1中发生全反射D12345678910全反射现象只能在光从光密介质入射到光疏介质时才能发生,由于介质2为光密介质,所以并不会发生全反射现象,故D错误.1234567891010.一条长直光导纤维的长度l=30km,纤芯的折射率n=1.6,在纤芯与包层的分界面发生全反射的临界角C=60°,一细光束从左端面中点射入纤芯,真空中光速c=3.0×108m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8,问:(1)为使射入的光在纤芯与包层的界面恰好发生全反射,光在左端面的入射角θ为多少?(2)若从左端射入的光能够不损失地传送到右端,则光在光导纤维内传输的时间最长为多少?12345678910答案(1)53°(2)1.85×10-4s解析(1)设光从左端面射入时的入射角为θ,折射角为α,则α=90°-C=30°则sinθ=nsinα=1.6×sin30°=0.8解得θ=53°1234567891012345678910A级必备知识基础练1.关于全反射,下列叙述正确的是()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C解析全反射发生的条件是光从光密介质射向光疏介质和入射角大于等于临界角,二者缺一不可,故选项B、D错误,C正确;发生全反射时,折射光线全部消失,只剩下反射光线,选项A错误.123456789102.如图所示的等腰直角三角形表示三棱镜.光线垂直于一个面入射,在底面上发生全反射,由此看出棱镜的折射率不可能是()A.1.7 B.1.8C.1.5 D.1.36D解析光线射向底边的入射角为45°,因为发生全反射,所以临界角要小于或等于45°,故n≥,D不可能.123456789103.如图所示,一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,入射角i=45°,折射角γ=30°,则()