第4章 第3、4节　光的全反射　光导纤维及其应用（课件 学案 练习）高中物理 鲁科版（2019）选择性必修 第一册

第3、4节　光的全反射　光导纤维及其应用 题组一　对全反射的理解 1.已知某种介质的折射率n＝，在这种介质与空气的交界面MN上有光线入射，下列选项中的光路，哪个是正确的（MN上部是空气，MN下部是介质）（　　） 2.（2024·广东高考6题）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射。反射光射向PQ面。若θ逐渐增大。两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（　　） A.在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B.θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C.θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D.θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 3.如图所示，半球形玻璃的折射率为n，半径为R，平行单色光从下方射入，若要使第一次射到球面上的光不从球面上出射，可在半球形玻璃的圆形底面上放一个挡光屏，则该挡光屏的最小面积为（　　） A.　 B.　 C.　 D. 4.如图所示，井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下），两井底部各有一只青蛙，则（　　） A.水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 B.枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 C.水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星 D.两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 5.〔多选〕瓦斯是无色、无味、透明的气体，折射率比空气大。如图所示的是煤矿安保系统中常用的一种逻辑判断元件，这种元件的“核心构件”是两个完全相同的、截面为等腰直角三角形的棱镜，两棱镜被平行拉开一小段距离，形成的通道与矿道大气相通。棱镜对红光的折射率为1.5，一束红光从棱镜1的左侧垂直射入，下列说法正确的是（　　） A.正常情况下这束红光能通过棱镜2射出 B.将入射光改成绿光不能提高瓦斯检测的灵敏度 C.只要矿道空气中存在瓦斯气体这束红光便不能从棱镜2射出 D.只有矿道空气中瓦斯气体达到危险浓度时，这束红光才能从棱镜2射出 题组二　全反射的应用 6.如图所示的是长直光纤，柱芯为玻璃，外层用折射率比玻璃小的介质包覆。若光线自光纤左端进入，与中心轴的夹角为θ，则下列有关此光线传播方式的叙述，正确的是（　　） A.不论θ为何值，光线都不会发生全反射 B.不论θ为何值，光线都会发生全反射 C.θ够小时，光线才会发生全反射 D.θ够大时，光线才会发生全反射 7.（2025·福建福州高二下期末）随着科技的不断发展，光纤通信技术已成为现代通信领域中最重要的技术之一，光纤通信利用光信号还传递数据，具有高速、大容量、低损耗、抗干扰等优势、在电话、互联网、电视、移动通信等领域得到广泛应用，如图所示，一条长直光导纤维的长度为d，一束单色光从右端面中点以θ的入射角射入时，恰好在纤芯与包层的分界面发生全反射，且临界角为C。已知光在空气中的传播速度等于真空光速c，若改变单色光的入射方向，则从右端射入的光能够传送到左端，光在光导纤维内传输的最长时间为（　　） A. B. C. D. 题组三　两种“蜃景”的比较 8.（2025·福建南平月考）沙漠蜃景和海市蜃景主要是由于大气层不同高度空气的温度不同造成的，已知空气的折射率随温度升高而减小。下列图中能正确描述蜃景现象的是（　　） 9.（2025·福建泉州月考）如图所示是指纹识别原理图，其原理是利用光学棱镜的全反射特性，在指纹谷线（凹部），入射光在棱镜界面发生全反射，在指纹脊线（凸部），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方，这样，在指纹模块上形成明暗相间的指纹图像。已知水的折射率约为1.33，透明玻璃的折射率 ... ...