第2课时 全反射
[对点训练]
知识点一· 对全反射的理解
1.(多选)已知介质对某单色光的临界角为C,则( )
A.该介质对单色光的折射率等于
B.此单色光在该介质中的传播速度等于csinC(c是光在真空中的传播速度)
C.此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sinC倍
D.此单色光在该介质中的频率是在真空中的倍
答案 ABC
解析 由临界角的计算式sinC=,得n=,A正确;将n=代入sinC=得sinC=,v=csinC,B正确;设该单色光的频率为f,在真空中的波长为λ0,在介质中的波长为λ,由波长、频率、光速的关系得c=λ0f,v=λf,故sinC==,λ=λ0sinC,C正确;该单色光由真空传入介质时,频率不发生变化,D错误。
2.很多公园的水池底都装有彩灯,若已知n蓝>n红,当一细束由红、蓝两色光组成的灯光从水中斜射向空气时,关于光在水面可能发生的反射和折射现象,下列光路图正确的是( )
答案 C
解析 红光、蓝光都要发生反射,红光的折射率较小,蓝光的折射率较大,所以蓝光发生全反射的临界角较红光小,蓝光发生全反射时,红光不一定发生,故只有C正确。
3.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,它也随你靠近而后退。对此现象正确的解释是( )
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,折射率变大,发生全反射
D.太阳辐射到地面,使地表温度升高,折射率变小,发生全反射
答案 D
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,故D正确。
4.(多选)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.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.全反射是折射光的能量变为零,入射光的能量全部被反射回原介质的现象
E.全反射是反射光线与折射光线重合的一种现象
F.光纤通信是利用了光的折射原理
答案 CD
解析 光从光密介质射向光疏介质时,当入射角增大到临界角时,折射光线全部消失,只剩下反射光线全部被反射回原介质,故C、D正确,A、B、E错误;光纤通信是利用光的全反射原理,F错误。
知识点二·全反射现象的应用
5.光导纤维的结构如图所示,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大,光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
B.内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
C.内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面发生折射
D.内芯的折射率与外套相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用
答案 A
解析 由全反射原理可知A正确。