第四章 第三节 光的全反射与光纤技术-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（粤教版）

第三节　光的全反射与光纤技术 　　　　 第四章　光及其应用 1.知道光疏介质和光密介质，理解它们的相对性。　 2.知道光的全反射，会利用全反射解释有关现象。　 3.理解临界角的概念，能判断是否发生全反射并能画出相应的光路图。　 4.了解全反射棱镜和光导纤维。 素养目标 知识点一　光的全反射现象 1 知识点二　光导纤维的工作原理及应用 2 知识点三　全反射棱镜的特点及应用 3 课时测评 5 随堂演练　对点落实 4 内容索引 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 知识点一　光的全反射现象 返回 情境导入　我们在生活中常见以下现象：图甲所示荷叶上的小水珠看着晶莹透亮；图乙所示玻璃玩具里的小气泡看上去格外明亮。上述情境是什么现象？   提示：光的全反射现象。 自主学习 教材梳理　(阅读教材P101—P102完成下列填空) 1．光疏介质和光密介质 (1)光疏介质：折射率较____的介质。 (2)光密介质：折射率较____的介质。 (3)光疏介质与光密介质是______的。 2．全反射现象 (1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，折射角______入射角且随入射角增大而______。当入射角达到一定角度，折射角变成90°，继续增大入射角，折射角将大于90°，此时入射光线全部被反射回折射率较大的光密介质中，这种现象称为光的全反射。 (2)临界角：折射角__________时的入射角，记作ic。 (3)临界角与折射率的关系：sin ic＝ 。 小 大 相对 大于 增大 等于90° 3．全反射发生的条件 (1)光从______介质射入______介质。 (2)入射角____________临界角。 光密 光疏 等于或大于 师生互动　如图所示，让光沿着半 圆形玻璃砖的半径射到它的平直的 边上，在这个边与空气的界面上会 发生反射和折射。 任务1．比较图甲、乙，逐渐增大入射角，反射角(光线)和折射角(光线)有什么变化？ 提示：图甲→图乙：入射角逐渐增大，反射角、折射角都逐渐增大；反射光越来越强，折射光越来越弱。 任务2．观察图丙，有什么特点？ 提示：图丙中折射光线消失，反射光与入射光的亮度几乎相同，发生了全反射。 课堂探究 角度1　全反射的理解 　 　如图甲所示，为研究一半圆柱形透明新材料的光学性质，用激光由真空沿半圆柱体的径向射入，入射光线与法线成θ角，由光学传感器CD可以探测反射光的强度。实验获得从AB面反射回来的反射光的强度随θ角变化的情况如图乙所示。光在真空中传播速度为c，则该激光在这种透明新材料中 例1 C．θ＝0°时，反射光强度为0 D．反射光的强度随θ角的增大而增大 √ 根据题图乙可得当θ＝60°时激光发生全反射，根据临界角公式可得n＝ ，故A错误；传播速度 ，故B正确；θ＝0°时大量的激光从O点射出，少量激光反射经过C点，故C错误；根据题图乙可得当θ＝60°时激光发生全反射，此后θ角增大，反射光的强度不变，故D错误。 1．对光疏介质和光密介质的理解 (1)相对性：光疏介质、光密介质是相对的。任何两种透明介质都可以通过比较同一种光在其中传播速度的大小或折射率的大小来判断谁是光疏介质或光密介质。 (2)光疏介质、光密介质与介质密度的关系：光疏介质与光密介质是从光学特性来说的，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质。 探究归纳 (3)介质的折射率和传播速度：光疏介质的折射率小，光在介质中传播的速度大；光密介质的折射率大，光在介质中传播的速度 小。 2．全反射现象 (1)全反射的条件 ①光由光密介质射向光疏介质。 ②入射角大于或等于临界角。 (2)全反射遵循的规律：发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再适用。 探究归纳 3．临界角 (1)折射角等于90°时的入射角。 (2)若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为ic，则sin ic＝ 。 探究归纳 针对练．光在某种介质中传播的速度为1.5×108 m/s, 光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是ic＝________。 30° 该介质的折射率 ，恰好发生全反射时有 sin ic＝ ，则ic＝30°。 角度2　全反射的应用 　　为了表演“隐形的大头针”节目，某同学在半径为r的圆形薄软木片中心垂直插入一枚大头针，并将其放入盛有水的碗中，如图所示。已知水的折射率为 ，为了保证表演成功(在水面上看不到大头针)，大头针末端离水面的最大距离h为 例2 √ 只要从大头针末端发出的光线射到圆形薄软木片边缘界面处能够发生全反射，从水面上就看不到大头针，如图所示，根据图中几何关系有sin ic＝ ，所以h＝ r，故选A。 解决全反射问题的基本思路 1．确定光是由光疏介质进入光密介质，还是由光密介质进入光疏介质。 2．若由光密介质进入空气，则根据sin ic＝ 确定临界角，判断是否发生全反射。 3．根据题设条件，画出入射角等于临界角时的“临界光路”。 4．运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理、动态分析或定量计算。 探究归纳 针对练． (2024·广州市广东华侨中学校期末)如图甲为“水下世界国际摄影大赛”的获奖作品，摄影师在水下对水上的景物进行拍摄，获得了美轮美奂、令人赞叹的美学效果。忽略镜头尺寸的影响，假设摄影师由水下竖直向上拍摄，光的传播路径如图乙所示，已知水的折射率为 ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，下列说法正确的是 A．光线射入水中频率减小 B．水中拍摄到的水上景物比 实际位置偏低 C．进入镜头的光线与竖直方 向的夹角θ最大为37° D．通过镜头将只能拍摄到岸上一部分的景物 √ 光线由水上射入水中时，光的频率不变，故A错 误；如图所示，光源S成像在S′处，S′的位置比S 的位置偏高，故B错误；当光线在水面的入射角 为90°时，水中光线与竖直方向夹角达到最大值， 即临界角ic，且sin ic＝ >0.6，则ic>37°， 故C错误；由于实际上入射角达不到90°，所以通过镜头将只能拍摄到岸上一部分的景物，故D正确。故选D。 返回 知识点二　光导纤维的工作原理及应用 返回 情境导入　在暗室中，使一束极细的激光沿水平方向从小孔对面一侧射入水流中，如图所示，你观察到什么现象？   提示：从实验中可以看出，当入射角大于某一角度时，激光沿着水柱传播，水柱以外几乎没有光。这是因为水柱中的光在水与空气界面发生全反射，激光全被反射回水中。 自主学习 教材梳理　(阅读教材P102—P104完成下列填空) 1．构造：光导纤维简称光纤。由纤芯和包层组成。包层的折射率比纤芯的____，光传播时在纤芯与包层的界面上发生________。 2．原理：光导纤维利用了光的全反射原理。 3．光纤通信的优点是容量____、衰减____、抗干扰性强等。 小 全反射 大 小 课堂探究 师生互动　设激光束在光导纤维端面的入射角为θ1， 折射角为θ2，折射光线射到侧面时的入射角为θ3。 任务1．增大入射角θ1，折射角θ2如何变化？侧面上 的入射角为θ3如何变化？ 提示：折射角θ2变大，侧面上的入射角θ3变小。 任务2．若激光束不会从侧壁“泄漏”出来，入射角为θ3应满足什么条件？ 提示：θ3最小为临界角ic。 　　如图所示，一根长为l＝5.0 m的光导纤维用折射率n＝ 的材料制成。一束激光由其左端的中心点以45°的入射角射入光导纤维内，已知光在真空中的传播速度为c＝3.0×108 m/s，经过一系列全反射后从右端射出，则： (1)该激光在光导纤维中的速度v是多大？ (2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？ 解题指导　(1)已知光导纤维的折射率，可求激光在光导纤维中的速度。 (2)由折射定律可知光在纤维中的折射角，可求出光线在光导纤维中的总路程，进一步可求出光在光导纤维中经历的时间。 例3 (1)该激光在光导纤维中的速度v是多大？ 答案：2.1×108 m/s　 由n＝ 可得v＝ ≈2.1×108 m/s。 (2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？ 答案：2.7×10-8 s 由全反射临界角公式sin ic＝ 可知，临界角ic＝45°；由n＝ 可得sin γ＝ ，即光线从左端面射入后的折射角为30°，射到侧面时的入射角为60°，大于临界角45°，因此发生全反射，同理光线每次在侧面都将发生全反射，直到光线到达右端面。由几何关系可以求出光线在光导纤维中通过的总路程 ，因此该激光在光导纤维中传输所经历的时间t＝ ≈2.7×10-8 s。 1．光导纤维的工作原理 光由一端进入，在两层的界面上经过多次全反射， 从另一端射出。 2．光导纤维纤芯的折射率 设纤芯的折射率为n，当入射角为θ1时，进入端面 的折射光线传到侧面时恰好发生全反射，如图所示， 则有 ，ic＋θ2＝90°，由以上各 式可得sin θ1＝ 。 探究归纳 由图可知，当θ1增大时，θ2增大，而从纤芯射向真 空中光线的入射角θ减小；当θ1＝90°时，若θ＝ic， 则所有进入纤芯中的光线都恰好能发生全反射，解 得n＝ ，以上是光从纤芯射向真空时得到的折射 率，而光导纤维包有包层，包层的折射率比真空的折射率大，因此纤芯的折射率要比 大些。 探究归纳 3．光导纤维是全反射现象的应用，存在一类求传播时间的极大值问题。极值存在的条件均与全反射临界角有关，同样需要构造三角形求解传播距离，根据折射率求传播速度。 探究归纳 针对练1.光导纤维的结构如图所示，其纤芯和包层材 料不同，光在纤芯中传播。以下关于光导纤维的说法 正确的是 A．纤芯的折射率比包层的大，光传播时在纤芯与包 层的界面上发生全反射 B．纤芯的折射率比包层的小，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射 C．纤芯的折射率比包层的小，光传播时在纤芯与包层的界面上发生折射 D．纤芯的折射率与包层的相同，包层的材料有韧性，可以起保护作用 √ 光导纤维纤芯的折射率比包层的大，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射，故选项A正确，选项B、C、D错误。 针对练2. (2024·惠州市高三段考)如图是网络信号在 一段光纤中传播的示意图，则下列说法正确的是 A．纤芯的折射率应小于包层的折射率，才能使光信 号在二者之间的界面处发生全反射 B．增大左端面的入射角θ，包层与纤芯之间的界面处发生全反射的临界角随之增大 C．增大左端面的入射角θ，左端面的折射角随之增大 D．增大左端面的入射角θ，纤芯的折射率随之增大 √ 纤芯的折射率应大于包层的折射率，才能使光信号 在二者之间的界面处发生全反射，故A错误；根据 全反射临界角公式sin ic＝ 可知，全反射临界角由 折射率决定，而介质的折射率与介质本身及光的性质有关，与入射角θ无关，增大左端面的入射角θ，纤芯的折射率不变，包层与纤芯之间的界面处发生全反射的临界角不变，故B、D错误；根据折射率公式n＝ ，有折射角sin γ＝ ，可知增大左端面的入射角θ，纤芯的折射率不变，左端面的折射角随之增大，故C正确。故选C。 返回 知识点三　全反射棱镜的特点及应用 返回 1．全反射棱镜：横截面是等腰直角三角形的棱镜是全反射棱镜，它常用来代替平面镜改变光的传播方向。 2．光通过全反射棱镜时的几种方式 入射方式 项目 方式一 方式二 方式三 光路图     入射面 AB AC AB 全反射面 AC AB、BC AC 光线方向改变角度 90° 180° 0°(发生侧移) 　　(2024·江苏扬州中学高二期中)如图所示，某透明体的 横截面是腰长为a的等腰直角三角形，一细光束从距A点 AB长的D点垂直AB射入透明体，在AC界面上刚好发生全 反射。真空中的光速为c，求： (1)透明体的折射率； (2)该光束在透明体内传播的时间。 解题指导　(1)首先画出光路图，由光在AC界面上刚好发生全反射，可知临界角为45°，进一步可求出透明体的折射率。 (2)由折射率可求出光在透明体内的速度，进一步可求出传播时间。 例4 (1)透明体的折射率； 光束进入透明体到达AC界面时，入射角i＝45°，即临界角ic＝45°， 故sin 解得n＝ 。 (2)该光束在透明体内传播的时间。 光束在透明体内的光路如图所示，由几何关系得，光在 透明体中传播的 总路程 光在透明体内的速度 所以传播时间 。 针对练． (2024·佛山市高二统考期中)在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图所示，棱镜的横截面ABCD是底角为45°的等腰梯形。现有一光源F发出一组平行于BC的光线从真空中射入棱镜，已知棱镜材料的折射率n＝ ，则： (1)光线穿过AB面时的折射角是多少？ 答案：30°　 由题图可知，平行光在AB面的入射角i＝45° 根据光的折射定律可得n＝ 解得折射角γ＝30°。 (2)请通过计算说明光线在BC面是否发生全反射； 根据全反射公式可得n＝ 解得临界角ic＝45° 根据几何关系，光线在BC面的入射角为75°>ic＝45°，故发生全反射。 (3)请画出图中两条入射光线到光屏的光路图及在光屏中所成的像。 光路图如图所示。 返回 随堂演练　对点落实 返回 1．(多选)酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到 在远处的路面显得格外明亮，仿佛有一片“水面”， 如图所示，但当你向“水面”靠近时，“水面”也随 着你的靠近而后退，对此现象正确的解释是 A．这一现象是由光的折射和光的全反射造成的 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，附近空气折射率变大，发生全反射 D．太阳辐射到地面，使地表温度升高，附近空气折射率变小，发生全反射 √ √ 酷热的夏天柏油路面温度较高，路面上方下层空气 的温度比上层空气的温度高，下层空气的折射率比 上层的小，由路面向上折射率逐渐变大，太阳光斜 向下射向路面过程是由光密介质射入光疏介质，经 过多次折射使入射角逐渐变大，达到临界角时发生全反射现象，故人们会看到远处的路面仿佛有一片“水面”，故A、D正确。 2．(鲁科版P115T3)光由某种介质射向与空气的分界面，当入射角大于或等于45°时，折射光消失。由此，可判断这种介质的折射率是 √ 当入射角大于或等于45°时折射光消失，则临界角为45°，则这种介质 的折射率 ，故选B。 3．如图所示，将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水， 水从小孔流出。将激光水平射向塑料瓶小孔，观察到激光 束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内。则下 列说法正确的是 A．激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生折射 B．激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生全反射 C．仅改用折射率更大的液体，激光束不能完全被限制在液体流内 D．激光在水中的传播速度大于其在空气中的传播速度 √ 激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生全反射，就像光导纤维一样，A错误，B正确；仅改用折射率更大的液体，根据sin ic＝ ，则临界角较小，激光束仍可在液体流中发生全反射，同样能完全被限制在液体流内，C错误；根据v＝ 可知，激光在水中的传播速度小于其在空气中的传播速度，D错误。 4．自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯由透明介质制成，其外形如图所示，下列说法中正确的是 A．汽车灯光从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 B．汽车灯光从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射 C．汽车灯光从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 D．汽车灯光从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射 √ 汽车灯光应从左面射向自行车尾灯，光在尾灯内部右表面发生全反射，使自行车后面的汽车司机发现前面有自行车，避免事故的发生。故选B。 返回 课 时 测 评 返回 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 √ 发生全反射时折射光线消失，A错误；发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，二者缺一不可，B、D错误，C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2．水池中平静的水面下有一个点光源向各个方向发光，在池边可看到水面上有一个圆形亮斑。若亮斑的中心位置不变，面积逐渐减小，则该点光源在水下的运动方向 A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 √ 由分析可知，点光源发出的光在亮斑的边缘位置发 生了全反射，如图所示，临界角为一个定值ic，根 据几何关系有sin ic＝ ，若亮斑的中心位置 不变，面积逐渐减小，即半径R减小，由分析可知 深度h减小，即该点光源在水下竖直向上运动。故选A。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 3．如图是某一单色光由空气射入截面为等腰梯形的玻璃砖，或由该玻璃砖射入空气时的光路图，其中正确的是(已知该玻璃砖对该单色光的折射率为1.5)  A．图甲、图丙 B．图甲、图丁 C．图乙、图丙 D．图乙、图丁 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 单色光由空气射入玻璃砖时，折射角小于入射角，题图甲错误，题图乙正确；当该单色光由玻璃砖射入空气时，发生全反射的临界角的正弦值sin ic＝ ＝sin 45°，所以临界角ic<45°，题图丙、丁中该单色光由玻璃砖射入空气时的入射角为47°，大于临界角，会发生全反射，题图丙正确，题图丁错误。故选C。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 4． (2024·佛山市高二联考)如图所示，半径为 R 的半圆形透明材料，折射率n＝2。一束平行光从空气以垂直于其底面的方向射入，则下列说法正确的是 A．所有光线都能透过这种材料 B．只有距圆心 O 两侧 范围内的光才能通过 C．只有距圆心 O 两侧 范围内的光才能通过 D．射出的光束会形成发散光束 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 透明材料折射率n＝2，所以光在这种材料中的临界角为sin ic＝ ，即ic＝30°，平行光射到底面时，光线与界面垂直，方向不变，继续射到球面时，距圆心O两侧为 范围内的光线入射角小于临界角，光线能射出，且射出时发生折射会形成汇聚光束，范围外的光线入射角大于或等于临界角发生全反射。故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 5．如图所示，边长为L的立方体玻璃砖，折射率n＝1.5，玻璃 砖的中心有一个小气泡。自立方体外向内观察气泡，立方体表 面能看到气泡的最大面积为 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 每个面能看到气泡的面积为圆，设圆的最大半径为r，玻璃砖的临界角为ic，则有sin ic＝ ，根据几何关系得r＝ tan ic，解得r＝ L，则立方体表面能看到气泡的最大面积为S＝6πr2＝ πL2，故A、B、C错误，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 6． (2024·广东高二校联考期末)沙漠里经常会出现 蜃景，这是由于不同高度的空气层温度不同，折射 率也不同，光线被不断折射，人们逆着光就看到了 蜃景现象。此过程简化的模型如图所示，一束红光 从第一层空气入射，在第三层和第四层界面发生了全反射，下列说法正确的是 A．上层空气的折射率大于下层空气的折射率 B．红光在上层空气的传播速度大于在下层空气的传播速度 C．反射角θ一定等于红光在3、4两层空气间发生全反射的临界角 D．月球表面几乎为真空状态，其最高温度高达127 ℃，宇航员在月球上也有可能看到明显的蜃景 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 由题意，一束红光从第一层空气入射，在第三层和第四层 界面发生了全反射，而光只有从光密介质射入光疏介质才 可能发生全反射，则下层为光疏介质，折射率小，上层为 光密介质，折射率大，故A正确；由A分析可知，上层空 气的折射率大于下层空气的折射率，又v＝ ，即折射率越大，速度越小，则红光在上层空气的传播速度小于在下层空气的传播速度，故B错误；由于光发生反射时的反射角等于入射角，所以反射角θ等于光在3、4两层空气间传播的入射角，若要发生全反射，入射角θ要大于或等于发生全反射的临界角，故C错误；看到蜃景的前提之一是光发生折射，而光的折射现象是光从一种介质斜射到另一种介质时，传播方向改变，就会在两个介质交界处发生偏折的现象，月球表面最高温度高达127 ℃，几乎为真空状态，无法发生折射，故无法看到明显的蜃景，故D错误。故选A。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 7．如图所示，由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中。某种单色光在介质中传输，经过多次全反射后从右端射出。若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角2θ出射，则此介质的折射率为 √ 设介质中发生全反射的临界角为α，如图所示。则由全反射临界角与折射率的关系可知sinα＝ 。由图可知，经多次全反射后从右端射出时， 入射角和反射角满足关系n＝ ，联立两式可得n＝ ， 故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 8．(多选)下列关于光现象说法正确的是 A．水中的潜水员斜向上看岸边物体时，看到物体的像将比物体所处的实际位置低 B．海市蜃楼产生的原因是由于海面的上层空气的折射率比下层空气折射率大 C．玻璃杯裂缝处在光的照射下，看上去比周围明显偏亮，是由于发生了全反射 D．光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传播信息的 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 物体反射的光斜射到水面上，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，射入潜水员眼睛，而潜水员由于错觉，认为光始终沿直线传播，所以逆着光向上看去而形成的虚像比实际位置高，故A错误；海市蜃楼产生的原因是由于海面上的下层空气的温度比上层低，密度比上层大，折射率比上层空气折射率大而产生的全反射现象，故B错误；玻璃杯裂缝处在光的照射下，看上去比周围明显偏亮，是由于光线从玻璃射入空气中发生了全反射，故C正确；光纤通信是利用光的全反射原理来传播信息的，故D正确。故选CD。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 9．光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输。如图所示，一条圆柱形的光导纤维，长为L，纤芯的折射率为n1，包层的折射率为n2，光在空气中的传播速度为c，若光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为t，则下列说法正确的是(图中所示的φ为全反射的临界角，其中sin φ＝ ) √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 发生全反射的条件之一是光从光密介质射到光疏介质，故n1>n2。刚好发生全反射时，传播距离最大，传播时间最长，此时，传播距离 为 ，传播速度为v＝ ，故传播时间为 ， 故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 10．(2023·福建高考)如图，一教师用侧面开孔的透明塑料瓶和绿光激光器演示“液流导光”实验。瓶内装有适量清水，水从小孔中流出后形成了弯曲的液流。让激光水平射向小孔，使光束与液流保持在同一竖直平面内，观察到光束沿着弯曲的液流传播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流传播的是 A．减弱激光强度 B．提升瓶内液面高度 C．改用折射率更小的液体 D．增大激光器与小孔之间的水平距离 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 若想使激光束完全被限制在液流内，则应使激光在 液体内发生全反射现象，根据全反射临界角公式 n＝ ，可知应该增大液体的折射率或则增大 激光束的入射角。减弱激光的强度，激光的临界 角、折射率均不会改变，故A错误；提升瓶内液面的高度，会造成开口处压强增大，水流得速度增大，水流得更远，进而增大了激光束的入射角，则会有大部分光在界面处发生全反射，有助于光束更好地沿液流传播，故B正确；若改用折射率更小的液体，临界角变大，更不容易发生全反射，故C错误；增大激光器与小孔之间的水平距离不能改变液体的折射率或激光束的入射角，故D错误。故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 11．(10分) (2024·广东校联考)如图所示，某泳池水深h＝3 m，一个小朋友在水面上玩耍，当他在P点低头观察时，恰好在正下方看到一石块S，则他至少向旁边游多远，就无法看到此石块？(水的折射率为 ，忽略眼睛与水面的距离，石块可视为质点) 设他至少向旁边游x就无法看到此石块，由临界角公式 可知sin ic＝ ，由几何关系可得sin ic＝ ， 联立解得x＝ m。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 12．(10分) (2024·汕头市高二校考)如图，四分之一圆面 AOB是某柱形玻璃砖的截面，圆的半径为R，一束单色 光垂直照射在AO面上，在圆弧面上反射后，反射光线 刚好照射到B点，已知玻璃砖对光的折射率为 。 (1)判断光在圆弧面上是否会发生全反射； 答案：会　 设光在圆弧面上的入射点为C点，入射角为θ，则反射角为θ，根据几何关系，∠COB＝θ，因此三角形COB为正三角形，入射角θ＝60° 由sin ic＝ 即ic<60°，因此光会在圆弧面上发生全反射。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (2)保持入射方向不变，改变在AO面上的入射点，使光进 入玻璃砖后在圆弧面上刚好发生全反射，则入射点与O点 的距离为多少？ 光在圆弧面上刚好要发生全反射，入射点必须右移，入射角等于ic，这 时光在OA面上的入射点离O点距离为x＝R sin ic＝ R。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 谢 谢 观 看 ！ 第四章　 光及其应用 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A．折射率为 B．传播速度为c ＝ v＝＝c n＝＝＝2 ＝ A．r　　 B．r C．r　　 D．r ＝＝ ＝ s＝＝ sin ic＝，n＝ 答案：　 ic＝＝ v＝ t＝＝ 答案： s＝＋a＋＝a A． B． C． D．2 n＝＝＝ ＝< ＝ A．πL2 B．πL2 C．πL2 D．πL2 ＝＝ A． B． C． D． A．n1>n2，t＝ B．n1>n2，t＝ C．n1<n2，t＝ D．n1<n2，t＝ s＝＝ t＝＝＝ ＝ 答案： m ＝< 答案：R $