一、全反射
1．光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)
(1)光疏介質(zhì)：折射率較小(填“大”或“小”)的介質(zhì)．
(2)光密介質(zhì)：折射率較大(填“大”或“小”)的介質(zhì)．
(3)光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)是相對(duì)(填“相對(duì)”或“絕對(duì)”)的．
2．全反射現(xiàn)象
(1)全反射：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，同時(shí)發(fā)生折射和反射．若入射角增大到某一角度，折射光線完全消失，只剩下反射光線的現(xiàn)象．
(2)臨界角：剛好發(fā)生全反射，即折射角等于90°時(shí)的入射角．用字母C表示，光從介質(zhì)射入空氣(真空)時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角C與介質(zhì)的折射率n的關(guān)系是sin C＝eq \f(1,n).
(3)全反射發(fā)生的條件
①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)．
②入射角等于或大于臨界角．
二、全反射棱鏡
1．形狀：截面為等腰直角三角形的棱鏡．
2．全反射棱鏡的特點(diǎn)：當(dāng)光垂直于它的一個(gè)界面射入后，都會(huì)在其內(nèi)部發(fā)生全反射，與平面鏡相比，它的反射率很高．
三、光導(dǎo)纖維
1．原理：利用了光的全反射．
2．構(gòu)造：由內(nèi)芯和外套兩層組成．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射．
3．光導(dǎo)纖維除應(yīng)用于光纖通信外，還可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上的內(nèi)窺鏡等．
4．光纖通信的優(yōu)點(diǎn)是傳輸容量大、衰減小、抗干擾性及保密性強(qiáng)等．
技巧點(diǎn)撥
一、全反射
1．光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)
(1)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的比較
(2)相對(duì)性：光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)是相對(duì)的．任何兩種透明介質(zhì)都可以通過(guò)比較光在其中傳播速度的大小或折射率的大小來(lái)判斷誰(shuí)是光疏介質(zhì)或光密介質(zhì)．
(3)光疏和光密是從介質(zhì)的光學(xué)特性來(lái)說(shuō)的，并不是它的密度大小．例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介質(zhì)．
2．全反射
(1)全反射的條件：
①光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)．
②入射角大于或等于臨界角．
(2)從能量角度來(lái)理解全反射：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，隨著入射角增大，折射角也增大．同時(shí)折射光線強(qiáng)度減弱，即折射光線的能量減小，反射光強(qiáng)度增強(qiáng)，能量增加，當(dāng)入射角達(dá)到臨界角時(shí)，折射光線強(qiáng)度減弱到零，反射光的能量等于入射光的能量．
3．不同色光的臨界角：不同顏色的光由同一介質(zhì)射向空氣或真空時(shí)，頻率越高的光的臨界角越小，越易發(fā)生全反射，說(shuō)明頻率越高的色光在同一種介質(zhì)中的折射率越大．
二、全反射棱鏡
全反射棱鏡改變光路的幾種情況
三、光導(dǎo)纖維
1．構(gòu)造及傳播原理
(1)構(gòu)造：光導(dǎo)纖維是一種透明的玻璃纖維絲，直徑只有幾微米到一百微米，如圖5所示，它是由內(nèi)芯和外套兩層組成的，內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率．
圖5
(2)傳播原理：光由一端進(jìn)入，在兩層的界面上經(jīng)過(guò)多次全反射，從另一端射出，光導(dǎo)纖維可以遠(yuǎn)距離傳播光信號(hào)，光信號(hào)又可以轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，進(jìn)而變?yōu)槁曇?、圖像．
2．光導(dǎo)纖維的折射率：設(shè)光導(dǎo)纖維的折射率為n，當(dāng)入射角為θ1時(shí)，進(jìn)入光導(dǎo)纖維的光線傳到側(cè)面恰好發(fā)生全反射，則有：sin C＝eq \f(1,n)，n＝eq \f(sin θ1,sin θ2)，C＋θ2＝90°，由以上各式可得：sin θ1＝eq \r(n2－1).
由圖6可知：當(dāng)θ1增大時(shí)，θ2增大，由光導(dǎo)纖維射向空氣的光線的入射角θ減小，當(dāng)θ1＝90°時(shí)，若θ＝C，則所有進(jìn)入光導(dǎo)纖維中的光線都能發(fā)生全反射，即解得n＝eq \r(2).
圖6
以上是光從光導(dǎo)纖維射向真空時(shí)得到的折射率，由于光導(dǎo)纖維包有外套，外套的折射率比真空的折射率大，因此折射率要比eq \r(2)大些．
例題精練
1．（姜堰區(qū)模擬）在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，光盤(pán)是存儲(chǔ)信息的一種重要媒介．光盤(pán)上的信息通常是通過(guò)激光束來(lái)讀取的．若紅、藍(lán)激光束不是垂直投射到盤(pán)面上，則光線在通過(guò)透明介質(zhì)層時(shí)會(huì)發(fā)生偏折而改變行進(jìn)的方向。如圖所示．下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．圖中光束①是紅光，光束②是藍(lán)光
B．在光盤(pán)的透明介質(zhì)層中，光束①比光束②傳播速度更快
C．若光束①、②先后通過(guò)同一小孔，則①衍射現(xiàn)象更明顯
D．若光束①、②從透明介質(zhì)層以相同逐漸增大的入射角射向空氣中，則①先發(fā)生全反射
【分析】根據(jù)光的偏折程度比較出兩束光的折射率，從而根據(jù)v比較出在介質(zhì)中傳播的是的，根據(jù)全反射的條件判斷．
【解答】解：A、①光的偏折程度較大，則折射率較大，藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，所以①光是藍(lán)光，②是紅光，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)v知，藍(lán)光的折射率大，在介質(zhì)中的速度小，則光束①比②傳播速度更慢，故B錯(cuò)誤；
C、藍(lán)光的折射率大，頻率大，知藍(lán)光的波長(zhǎng)小，因波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越明顯，因此光束②比①更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；
D、藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)發(fā)生全反射的條件可知，若光束①、②從透明介質(zhì)層以相同逐漸增大的入射角射向空氣中，則藍(lán)色光①先發(fā)生全反射，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的突破口是比較出兩束光的折射率大小，從而比較出頻率、波長(zhǎng)、在介質(zhì)中的速度、臨界角的大?。?br>2．（沈陽(yáng)模擬）在抗擊新冠疫情期間，流暢穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)是保證同學(xué)們學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的穩(wěn)定傳輸通常需要用到光纖和Wi﹣Fi無(wú)線路由器，下列表述正確的是（ ）
A．光纖通訊利用光纖來(lái)傳輸包含信息的電流信號(hào)
B．光纖通訊利用光的全反射原理傳輸包含信息的光信號(hào)
C．Wi﹣Fi無(wú)線路由器發(fā)射包含信息的超聲波信號(hào)
D．Wi﹣Fi無(wú)線信號(hào)可以繞過(guò)障礙物傳播是利用了波的干涉原理
【分析】利用光的全反射來(lái)傳遞光信息；無(wú)線路由器發(fā)射包含信息的電磁波信號(hào)；繞過(guò)障礙物傳播是衍射的原理．
【解答】解：AB、光纖通訊利用光的全反射原理傳輸包含信息的光信號(hào)，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、Wi﹣Fi無(wú)線路由器發(fā)射包含信息的電磁波信號(hào)，不是超聲波信號(hào)，故C錯(cuò)誤；
D、Wi﹣Fi無(wú)線信號(hào)可以繞過(guò)障礙物傳播是利用了波的衍射原理，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】該題屬于物理知識(shí)在日常生活中的應(yīng)用，要注意的是光的全反射必須從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，同時(shí)入射角大于臨界角。
隨堂練習(xí)
1．（丹東二模）關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說(shuō)法正確的是（ ）
A．藍(lán)光比紅光的波長(zhǎng)短，所以在真空中藍(lán)光的傳播速度更大些
B．在同種均勻介質(zhì)中，藍(lán)光比紅光折射率小，所以藍(lán)光傳播速度大
C．在同一條件下，若藍(lán)光能發(fā)生全反射，則紅光也一定能發(fā)生全反射
D．在同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中，藍(lán)光條紋間距比紅光條紋間距窄
【分析】真空中光的速度相同；
由折射率的大小來(lái)確定光密介質(zhì)還是光疏介質(zhì)；由v，可知，傳播速度與折射率的大小關(guān)系；
根據(jù)臨界角大小公式可判斷光發(fā)生全反射的情況；
根據(jù)干涉條紋的寬度公式分析即可。
【解答】解：A、真空中，不同頻率的光的傳播速度是相同的，都等于光速c，故A錯(cuò)誤；
B、同種均勻介質(zhì)中，藍(lán)光比紅光折射率大，由v可知，所以藍(lán)光傳播速度小，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)公式sinC和藍(lán)光的折射率大可知，則藍(lán)光的臨界角小，藍(lán)光剛好能發(fā)生全反射時(shí)，紅光不會(huì)發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；
D、藍(lán)色光的波長(zhǎng)比紅色光的波長(zhǎng)短，根據(jù)可知，在同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中，藍(lán)光條紋間距比紅光條紋間距窄，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查對(duì)光的折射、全反射、干涉等的理解，屬于對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的深度考查，其中要注意光的全反射條件，注意折射率與臨界角的關(guān)系。
2．（南開(kāi)區(qū)校級(jí)期中）下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象說(shuō)法正確的是（ ）
A．圖甲中荷葉上的露珠顯得特別“明亮”是由于水珠將光線會(huì)聚而形成的
B．圖乙中看到的全息照片利用的是光的全反射原理而制成的
C．圖丙中用加有偏振濾光片的相機(jī)拍照，可以拍攝清楚汽車(chē)內(nèi)部的情景
D．圖丁中肥皂膜在陽(yáng)光下呈現(xiàn)彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象
【分析】依據(jù)光的全反射原理分析；結(jié)合全息照片的原理分析；根據(jù)偏振片的原理與應(yīng)用分析，根據(jù)光的干涉原理，從而即可判定。
【解答】解：A、荷葉上的露珠顯得特別“明亮”是由于光線從水中射向空氣時(shí)，發(fā)生光的全反射，導(dǎo)致其特別“明亮”，并不是水珠將光線會(huì)聚而形成的，故A錯(cuò)誤；
B、全息照片利用的是光的干涉原理而制成的，故B錯(cuò)誤；
C、用加有偏振濾光片的相機(jī)拍照，偏振片可將車(chē)窗玻璃的反射光減弱，從而可以拍攝清楚汽車(chē)內(nèi)部的情景，故C正確；
D、肥皂泡在陽(yáng)光下呈現(xiàn)彩色條紋是肥皂膜前后表面反射的光線，相互疊加產(chǎn)生的現(xiàn)象，這是光的薄膜干涉現(xiàn)象造成的，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】考查光的全反射、干涉現(xiàn)象、偏振片的原理等，理解光的干涉與光的全反射條件是關(guān)鍵。
3．（德州一模）如圖所示光導(dǎo)纖維的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，某種頻率的光在其中的折射率為n，若有各種入射方向的該頻率的光照射到此光導(dǎo)纖維一端的橫截面上，認(rèn)為自另一端射出的光在此光導(dǎo)纖維傳播的過(guò)程中都發(fā)生全反射，已知光在真空中的傳播速度為c，自另一端射出的光在此光導(dǎo)纖維中的最長(zhǎng)傳播時(shí)間為（ ）
A．B．C．D．
【分析】由v可求出光在光導(dǎo)纖維中的傳播速度，光在光導(dǎo)纖維的內(nèi)界面上恰好發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系，找出光在介質(zhì)中的傳播路程與光導(dǎo)纖維的長(zhǎng)度的關(guān)系，再計(jì)算時(shí)間。
【解答】解：當(dāng)光在介質(zhì)的界面處恰好發(fā)生全反射時(shí)，光在介質(zhì)中的傳播路程最長(zhǎng)，由幾何關(guān)系可知，最長(zhǎng)路程為
xnL
傳播速度為
v
故最長(zhǎng)時(shí)間
t
故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查全反射知識(shí)，光的全反射必須從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，同時(shí)入射角大于等于臨界角，需注意光在介質(zhì)中的傳播速度v.
綜合練習(xí)
一．選擇題（共15小題）
1．（天津模擬）下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．紅外體溫計(jì)是依據(jù)人體輻射的紅外線強(qiáng)度來(lái)測(cè)體溫的
B．依據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)一定是變化的
C．炎炎夏日，我們?cè)跇?shù)下看到茂密的樹(shù)葉間有彩色的光環(huán)，這是全反射現(xiàn)象
D．利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸
【分析】物體在任何時(shí)候都會(huì)發(fā)出紅外線，紅外體溫計(jì)是依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強(qiáng)度越大來(lái)測(cè)體溫的；根據(jù)電磁場(chǎng)理論分析；根據(jù)常見(jiàn)的光學(xué)現(xiàn)象分析；電磁波可以在介質(zhì)中傳播。
【解答】解：A、物體在任何時(shí)候都會(huì)發(fā)出紅外線，溫度越高，輻射紅外線的能力越強(qiáng)，所以人體在任何時(shí)候都會(huì)輻射紅外線，紅外體溫計(jì)是依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強(qiáng)度越大來(lái)測(cè)體溫的，故A正確；
B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)是穩(wěn)定的，故B錯(cuò)誤；
C、我們?cè)跇?shù)下看到茂密的樹(shù)葉間有彩色的光環(huán)，這是光的衍射現(xiàn)象產(chǎn)生的，故C錯(cuò)誤；
D、利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，電磁波能通過(guò)光纜傳輸，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查電磁波基本特性的了解程度。電磁波與聲波不同，電磁波在真空中的速度最大，在介質(zhì)中速度較?。煌瑫r(shí)注意明確電磁波的傳播性質(zhì)，知道電磁波可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播。
2．（北侖區(qū)校級(jí)期中）以下關(guān)于光學(xué)知識(shí)的敘述中，不正確的是（ ）
A．甲圖是著名的泊松亮斑圖案，這是光波的衍射現(xiàn)象
B．乙圖中的彩虹是不同色光在水滴中折射率不同造成的
C．丙圖的照相機(jī)鏡頭上涂有一層增透膜，增透膜利用了光的偏振原理
D．丁圖是醫(yī)學(xué)上的內(nèi)窺鏡，其核心部件光導(dǎo)纖維能傳輸光像信號(hào)，是利用光的全反射
【分析】泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象；彩虹是應(yīng)用光的折射；光導(dǎo)纖維束是利用光的全反射原理，增透膜利用了光的干涉原理，從而即可求解．
【解答】解：A、甲圖中，正中心是一個(gè)亮點(diǎn)，是著名的泊松亮斑圖案，光偏離原來(lái)直線方向傳播，這是光波的衍射現(xiàn)象，故A正確；
B、乙圖中的彩虹是不同色光在水滴中折射率不同造成的，從而導(dǎo)致偏折程度不同，進(jìn)而出現(xiàn)色散現(xiàn)象，故B正確；
C、增透膜是利用光的干涉，將反射光相互減弱，從而增強(qiáng)透射，故C不正確；
D、光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象，是利用光的全反射原理，故D正確；
本題選擇不正確的，故選：C
【點(diǎn)評(píng)】考查光的干涉、折射與全反射的原理，及其發(fā)生條件，注意增透膜的原理，理解干涉色散與折射色散的不同．
3．（欽北區(qū)校級(jí)月考）日出和日落時(shí)太陽(yáng)看起來(lái)特別紅，這是由于（ ）
A．光的色散B．大氣的全反射
C．大氣的折射D．紅光的波長(zhǎng)長(zhǎng)
【分析】空氣對(duì)不同波長(zhǎng)的色光的散射作用不同，被散射越小，直射而來(lái)的光就越多，顯示出的顏色即為被直射出來(lái)的光的顏色。
【解答】解：當(dāng)太陽(yáng)初升和西沉?xí)r，陽(yáng)光通過(guò)比中午較厚的空氣層，空氣分子對(duì)不同波長(zhǎng)的色光的散射作用不同，波長(zhǎng)越短的色光受到的散射作用越大，紫光、藍(lán)光的波長(zhǎng)較短，被空氣分子散射較多；而紅光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，被散射最小，直射而來(lái)的光也就最多，因此，這時(shí)候太陽(yáng)呈現(xiàn)紅色。故ABC錯(cuò)誤，D正確；
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查光的散射的概念，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，被散射最小，直射出來(lái)的光越多，顯現(xiàn)出來(lái)的顏色即為該波長(zhǎng)的光顏色。
4．（兗州區(qū)月考）下列與光有關(guān)的說(shuō)法正確的是（ ）
A．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的折射原理
B．肥皂泡呈彩色、三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣都是由于光照射時(shí)發(fā)生了薄膜干涉
C．“聞其聲而不見(jiàn)其人”現(xiàn)象說(shuō)明遇到同樣障礙物時(shí)聲波比可見(jiàn)光容易發(fā)生衍射
D．麥克斯韋提出光是一種電磁波并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
【分析】光導(dǎo)纖維是利用光的全反射現(xiàn)象；
肥皂泡呈彩色是利用光的干涉現(xiàn)象，三棱鏡觀察白光看到的彩色是光的折射現(xiàn)象；
波長(zhǎng)越長(zhǎng)越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象；
麥克斯韋預(yù)言光是一種電磁波，赫茲證實(shí)了電磁波的存在。
【解答】解：A、在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射原理，故A錯(cuò)誤；
B、肥皂泡呈彩色是由于光照射時(shí)發(fā)生了薄膜干涉，而用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光折射現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；
C、波長(zhǎng)越長(zhǎng)越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，聲波比可見(jiàn)光波長(zhǎng)長(zhǎng)，所以遇到同樣障礙物時(shí)聲波比可見(jiàn)光容易發(fā)生衍射，故C正確；
D、麥克斯韋提出光是一種電磁波，赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故D錯(cuò)誤；
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】考查光的全反射、干涉與衍射原理，及掌握光的全反射與干涉的條件，注意明顯衍射是有條件的，而衍射沒(méi)有條件。
5．（青銅峽市校級(jí)期中）如圖，一細(xì)束白光通過(guò)玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光，取其中a、b、c三種色光，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．若三種色光在三棱鏡發(fā)生全反射，則a光的臨界角最小
B．a(chǎn)、b、c三色光在真空傳播，a光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)
C．a(chǎn)、b、c三色光在玻璃三棱鏡中傳播，a光速度最大
D．若分別讓a、b、c三色光通過(guò)一雙縫裝置，則a光形成的干涉條紋的間距最大
【分析】白光經(jīng)過(guò)色散后，從c到a形成紅光到紫光的彩色光帶，c光的折射率最小，a光的折射率最大，c光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，a光波長(zhǎng)最短。由臨界角公式sinC分析臨界角的大小。干涉條紋的間距與波長(zhǎng)成正比。由公式v分析光在玻璃三棱鏡中的傳播速度的大小。
【解答】解：根據(jù)光的偏折程度與折射率的關(guān)系，結(jié)合圖示可知，c光的折射率最小，a光的折射率最大，結(jié)合折射率與頻率的關(guān)系可知a的頻率最大。
A、a光的折射率最大，由臨界角公式sinC分析得知，若三種色光在三棱鏡發(fā)生全反射，則a光的臨界角最小，故A正確；
B、三色光在真空中傳播時(shí)速度是相等的，a的頻率最大，根據(jù)c＝λ?f可知，a光的波長(zhǎng)最短，c光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；
C、c光的折射率最小，由公式v分析得知，三色光在玻璃三棱鏡中傳播時(shí)c光速度最大，故C錯(cuò)誤；
D、c光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，a光波長(zhǎng)最短，而干涉條紋的間距與波長(zhǎng)成正比，則a光形成的干涉條紋的間距最小，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題光的色散現(xiàn)象，對(duì)于色散研究得到的七種色光排列順序、折射率大小等等要記牢，同時(shí)，要記住折射率與波長(zhǎng)、頻率、臨界角的關(guān)系，這些都是考試的熱點(diǎn)。
6．（通州區(qū)一模）如圖所示，上、下表面平行的玻璃磚放在空氣中，光以入射角θ從玻璃磚的上表面A點(diǎn)射入，從下表面的B點(diǎn)射出的光線相對(duì)于入射光線的側(cè)移距離為d，當(dāng)θ增大一個(gè)小角度時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．側(cè)移距離d增大
B．在A點(diǎn)可能發(fā)生全反射
C．在B點(diǎn)一定發(fā)生全反射
D．光在玻璃中的傳播時(shí)間變短
【分析】根據(jù)折射定律和數(shù)學(xué)規(guī)律確定側(cè)移距離的表達(dá)式，從而分析入射角增大時(shí)d的變化；由折射定律分析折射角的變化，且知光進(jìn)入玻璃磚，在上表面入射后的折射角小于臨界角，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)分析，明確光的全反射發(fā)生的條件。
【解答】解：A、設(shè)磚的厚度為d，根據(jù)折射定律有：n
得：sinr
由幾何關(guān)系得，出射光線相對(duì)于入射光線的側(cè)移量為：
dsin（θ﹣r）sin（θ﹣r），由數(shù)學(xué)規(guī)律可知，當(dāng)入射角θ增大時(shí)，側(cè)移距離d增大，故A正確；
B、A點(diǎn)為由光疏到光密介質(zhì)，不會(huì)發(fā)生全反射，故B錯(cuò)誤；
C、在上表面，入射角小于90度，折射角一定小于臨界角，光到達(dá)下表面時(shí)的入射角與上表面的折射角相等，則此入射角小于臨界角，不可能發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)θ增大，折射角增大，光在玻璃中的傳播路程增大，時(shí)間變長(zhǎng)，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了折射定律和發(fā)生全反射的條件，記住結(jié)論：光線通過(guò)平行玻璃磚后出射光線一定與入射光線平行，明確全反射發(fā)生的條件。
7．（邢臺(tái)期中）關(guān)于光的全反射及其應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．入射角大于臨界角，光一定發(fā)生全反射
B．光從傳播速度大的介質(zhì)射向傳播速度小的介質(zhì)時(shí)可能發(fā)生全反射
C．光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào)和全息照相利用的都是光的全反射現(xiàn)象
D．水或玻璃中的氣泡看起來(lái)特別亮，是因?yàn)楣鈴乃虿Ａ湎驓馀輹r(shí)在界面發(fā)生了全反射
【分析】光密介質(zhì)的折射率較大，而不是密度較大。要發(fā)生光的全反射，必須光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，且入射角大于臨界角。例如光從水中進(jìn)入空氣，有可能發(fā)生全反射現(xiàn)象。
【解答】解：A、光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，若入射角大于或等于臨界角，才能發(fā)生全反射，故A錯(cuò)誤；
B、由v可知，介質(zhì)的折射率越大，則光在介質(zhì)內(nèi)的速度越小，所以光從傳播速度大的介質(zhì)射向傳播速度小的介質(zhì)時(shí)，相當(dāng)于光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)，不能發(fā)生全反射，故B錯(cuò)誤；
C、光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào)利用的是光的全反射現(xiàn)象，全息照相利用的都是激光的相干性好的特點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；
D、水或玻璃中的氣泡看起來(lái)特別亮，是因?yàn)楣鈴乃虿Ａ湎驓馀輹r(shí)在界面發(fā)生了全反射，故D正確
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題關(guān)鍵要知道光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)的區(qū)別，理解并掌握全反射的條件，注意掌握臨界角的含義。
8．（天山區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，已知介質(zhì)Ⅱ?yàn)榭諝?，介質(zhì)Ⅰ的折射率為，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．光線a、b都不能發(fā)生全反射
B．光線a、b都能發(fā)生全反射
C．光線a發(fā)生全反射，光線b不發(fā)生全反射
D．光線a不發(fā)生全反射，光線b發(fā)生全反射
【分析】根據(jù)光的全反射條件，結(jié)合臨界角與折射率的關(guān)系式sinC，從而即可求解．
【解答】解：根據(jù)發(fā)生全反射的條件，光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中時(shí)。介質(zhì)Ⅰ對(duì)空氣Ⅱ來(lái)說(shuō)是光密介質(zhì)，所以光線a可能發(fā)生全反射，光線在介質(zhì)Ⅰ中的臨界角為：sinC，C＝45°．注意題圖中光線a與界面的夾角為30°，而此時(shí)的入射角為60°＞45°，故光線a能發(fā)生全反射，故C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】考查光的全反射條件，掌握臨界角與折射率的關(guān)系，理解光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)的區(qū)別．
9．（崇川區(qū)校級(jí)月考）下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．光纖通信是利用光的折射原理來(lái)傳遞信息的
B．海市蜃樓產(chǎn)生的原因是由于海面上的上層空氣折射率比下層空氣折射率大
C．玻璃杯裂縫處在光的照射下，看上去比周?chē)黠@偏亮，這是由于光的全反射
D．在水中斜向上看岸上的物體時(shí)，看到物體的像將比物體所處的實(shí)際位置低
【分析】光纖通信是利用光的全反射原理；海市蜃樓產(chǎn)生的原因是全反射現(xiàn)象；玻璃杯裂縫處光的照射下比周?chē)黠@偏亮，是光的全反射原理；根據(jù)光的折射現(xiàn)象，水中斜向上看岸上的物體時(shí)，可確定物體的像與實(shí)際位置的高低關(guān)系．
【解答】解：A、光纖通信是利用光的全反射原理來(lái)傳遞信息的，故A錯(cuò)誤；
B、海市蜃樓產(chǎn)生的原因發(fā)生光的全反射，是由于海面上的上層空氣折射率比下層空氣折射率小，故B錯(cuò)誤；
C、玻璃杯裂縫處在光的照射下，看上去比周?chē)黠@偏亮，這是由于光的全反射，故C正確；
D、水中斜向上看岸上的物體時(shí)，根據(jù)光的折射現(xiàn)象，看到物體的像將比物體所處的實(shí)際位置高，故D錯(cuò)誤；
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】考查光的全反射條件及原理，掌握光的折射中像與實(shí)際位置的關(guān)系．
10．（順義區(qū)期末）如圖所示，一束光從介質(zhì)a斜射向介質(zhì)b，在兩種介質(zhì)的分界面上發(fā)生了全反射，下列判斷正確的是（ ）
A．光的入射角必須等于臨界角
B．光的入射角必須小于臨界角
C．a(chǎn)是光疏介質(zhì)，b是光密介質(zhì)
D．b是光疏介質(zhì)，a是光密介質(zhì)
【分析】發(fā)生全反射的條件是：一是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；二是入射角大于或等于臨界角，根據(jù)這個(gè)條件進(jìn)行分析。
【解答】解：AB、根據(jù)全反射的條件知，光的入射角大于或等于臨界角均可以發(fā)生全發(fā)射，故AB錯(cuò)誤；
CD、光從介質(zhì)a射向介質(zhì)b，在a、b介質(zhì)的分界面上發(fā)生了全反射，根據(jù)發(fā)生全反射的條件可知，a是光密介質(zhì)，b是光疏介質(zhì)，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是掌握全反射的條件，知道只有光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)才能發(fā)生全反射。
11．（和平區(qū)校級(jí)二模）與早期的電纜傳輸信息相比，光纖通信具有各方面壓倒性的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)傳輸效率的考量，日前光纖信號(hào)傳輸主要采用以下三種波長(zhǎng)的激光：850nm、1310nm、1550nm，均大于紅光波長(zhǎng)（630﹣760nm）。下列關(guān)于光纖的相關(guān)說(shuō)法中正確的有（ ）
A．光纖通信利用的是光的全反射原理
B．光纖中的激光能使熒光物質(zhì)發(fā)光
C．若用紅光照射某光電管能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，光纖中的激光一定可以
D．若換用可見(jiàn)光傳輸信號(hào)，其在光纖中的傳播速度比現(xiàn)有的三種激光更快
【分析】光纖通信是利用光的全反射原理，具有傳輸容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)題干信息，確定激光與紅光之間波長(zhǎng)、頻率、波速等關(guān)系。
【解答】解：A、全反射的條件是光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，入射角大于等于臨界角。光纖通信中，內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，光傳播時(shí)在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射，故A正確。
B、激光的波長(zhǎng)大于紅光，頻率低，不能使熒光物質(zhì)發(fā)光，故B錯(cuò)誤。
C、激光的波長(zhǎng)大于紅光，則頻率小于紅光，根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象可知，紅光照射發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則激光不一定發(fā)生，故C錯(cuò)誤。
D、可見(jiàn)光的波長(zhǎng)短，頻率高，傳播速度小，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了光纖通信知識(shí)，解題的關(guān)鍵是判斷激光的頻率小于紅光，照射金屬不一定發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。
12．（海淀區(qū)校級(jí)三模）光纖是在日常生活中廣泛應(yīng)用的技術(shù)。我們將激光信號(hào)通入光纖中，通過(guò)全反射傳遞信息。激光相比于普通光最大的優(yōu)勢(shì)在于它的相干性好，因此我們可以進(jìn)行調(diào)制。關(guān)于激光和光導(dǎo)纖維的說(shuō)法正確的是（ ）
A．光導(dǎo)纖維內(nèi)芯折射率小于外層折射率
B．一束光導(dǎo)纖維同時(shí)刻只能傳輸某一個(gè)頻率的光信號(hào)
C．使用普通的自然光也可以進(jìn)行調(diào)制
D．調(diào)制激光信號(hào)就是按照要求改變激光的頻率、振幅、相位和偏振
【分析】發(fā)生全反射的條件是：1、光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)。2、入射角大于等于臨界角。
由于激光的頻率單一，所以激光具有較強(qiáng)的相干性。
【解答】解：A、光線在內(nèi)芯和外層的界面上發(fā)生全反射，根據(jù)全反射的條件可知，光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，則內(nèi)芯的折射率大于外層的折射率，故A錯(cuò)誤。
B、一束光導(dǎo)纖維可以同時(shí)傳輸不同頻率的光信號(hào)，故B錯(cuò)誤。
C、由于激光的頻率單一，具有較強(qiáng)的相干性，故使用激光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，傳遞信息，故C錯(cuò)誤。
D、調(diào)制激光信號(hào)就是按照要求改變激光的頻率、振幅、相位和偏振，故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了光導(dǎo)纖維的應(yīng)用和激光的特點(diǎn)，理解光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的基本物理原理是光的全反射，注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累，就能順利解決此類(lèi)題目。
13．（江陰市校級(jí)期中）關(guān)于全反射，下列說(shuō)法中不正確的是（ ）
A．光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)可能產(chǎn)生全反射
B．光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)可能產(chǎn)生全反射
C．光從折射率大的介質(zhì)射向折射率小的介質(zhì)可能產(chǎn)生全反射
D．光從傳播速度小的介質(zhì)射向傳播速度大的介質(zhì)時(shí)可能產(chǎn)生全反射
【分析】產(chǎn)生全反射的條件是：一是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；二是入射角大于或等于臨界角。根據(jù)這個(gè)條件解答。
【解答】解：A、光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，若入射角大于或等于臨界角，能產(chǎn)生全反射，故A正確。
B、光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)不可能產(chǎn)生全反射，故B錯(cuò)誤。
C、折射率大的介質(zhì)是光密介質(zhì)，折射率小的介質(zhì)是光疏介質(zhì)，則光從折射率大的介質(zhì)射向折射率小的介質(zhì)可能產(chǎn)生全反射，故C正確。
D、由n知，傳播速度小的介質(zhì)折射率大，則光從傳播速度小的介質(zhì)射向傳播速度大的介質(zhì)時(shí)可能產(chǎn)生全反射，故D正確。
本題選不正確的，故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵要掌握全反射的條件，對(duì)于全反射的條件可以根據(jù)折射定律理解記住，兩個(gè)條件缺一不可。同時(shí)要明確折射率與波速的關(guān)系。
14．（長(zhǎng)樂(lè)區(qū)期末）下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．海市蜃樓是由光的折射和全反射形成的
B．用光導(dǎo)纖維束傳送圖象信息，這是光折射的應(yīng)用
C．瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時(shí)能觀察到彩色條紋，這是光的偏振現(xiàn)象
D．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象
【分析】海市蜃樓是由于光的全反射現(xiàn)象；用光導(dǎo)纖維束傳送圖象信息是利用光的全反射；瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時(shí)能觀察到彩色條紋是光的衍射；標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，從而即可求解。
【解答】解：A、海市蜃樓是由光的折射和全反射形成的。故A正確。
B、用光導(dǎo)纖維束傳送圖象信息是利用光在纖維中不停地發(fā)生全反射進(jìn)行傳遞信息。故B錯(cuò)誤。
C、當(dāng)光通過(guò)狹縫時(shí)，若縫的尺寸與光的波長(zhǎng)相當(dāng)，則會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。故C錯(cuò)誤。
D、用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象。故D錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】掌握了各種物理現(xiàn)象發(fā)生的原理即可順利解決此類(lèi)題目，故對(duì)于物理現(xiàn)象要知其然更要知其所以然。
15．（沙依巴克區(qū)校級(jí)期中）關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說(shuō)法正確的是（ ）
A．水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快
B．光從空氣射入玻璃時(shí)可能發(fā)生全反射
C．在岸邊觀察前方水中的一條魚(yú)，魚(yú)的實(shí)際深度比看到的要淺
D．分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬
【分析】藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)v比較傳播速度；在水里的視深h′；條紋間距△xλ．
【解答】解：A、藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)v知水中藍(lán)光的傳播速度比紅光慢，故A錯(cuò)誤；
B、光從空氣射入玻璃時(shí)是從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)，不可能發(fā)生全反射，B錯(cuò)誤；
C、在岸邊觀察前方水中的一條魚(yú)，魚(yú)的實(shí)際深度比看到的要深，即看到的要淺，C錯(cuò)誤；
D、條紋間距△xλ，紅光的波長(zhǎng)較大，則條紋間距較寬，D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了折射、全反射、干涉等光學(xué)現(xiàn)象，掌握與其有關(guān)的公式是解決問(wèn)題的關(guān)鍵．
光的傳播速度
折射率
光疏介質(zhì)
大
小
光密介質(zhì)
小
大
入射方式
項(xiàng)目
方式一
方式二
方式三
光路圖
入射面
AB
AC
AB
全反射面
AC
AB、BC
AC
光線方向改變角度
90°
180°
0°(發(fā)生側(cè)移)

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