时间:2017-02-28 23:34:51
1、简答题 
如图所示，一段直光导纤维，折射率为n，长为L．
①为了使光线能从右端全部射出，在左端的入射角应限制在什么范围？为了使光线以任意角度入射，都能从右端全部射出，折射率n应限制在什么范围？
②如果光线在光纤内恰好发生全反射，那么从左端进入到从右端射出，共需要多少时间？
参考答案：
（1）
，
?（2）
本题解析：
①如图，当光线在光纤内的入射角为临界角i0时，光线处于全反射的临界状态，从而有
，整理有
，所以．当θ=90°时，
，
，所以．
②根据平行光导纤维的光速的水平分量为
，所以，传播时间为
．式中c为光在真空中的传播速度．
本题难度：简单
2、简答题 一束光从某介质射向空气，当入射角等于42°时发生全反射现象，求光在该介质中的光速等于多少？
参考答案：2.0×108 m/s
本题解析：根据全反射条件求出介质的折射率n,再根据折射率的公式
,可求出v.
由折射定律：
?
所以
代入数据sin42°=
所以v=3.0×108×0.67 m/s=2.0×108 m/s.
本题难度：简单
3、简答题 如图13-7-14所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n.光从它的一个端面射入，又从另一端面射出所需的最长时间为多少？（设光在真空中的光速为c）
图13-7-14
参考答案：
本题解析：由题中的已知条件可知，要使光线从光导纤维的一端射入，然后从它的另一端全部射出，必须使光线在光导纤维中发生全反射现象.要使光线在导纤维中经历的时间最长，就必须使光线的路径最长，即光对光导纤维的入射角最小，光导纤维的临界角为
C=arcsin
光在光导纤维中传播的路程为d=
=nL.
光在光导纤维中传播的速度为v=
.
所需最长时间为tmax=
=
=.
本题难度：简单
4、选择题 酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到在一定的距离之外，地面显得格外的明亮，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，它也随你的靠近而后退。对此现象的正确解释是?
[? ]
参考答案：AD
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 一束白光从顶角为
的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则
A．红光最先消失，紫光最后消失
B．紫光最先消失，红光最后消失
C．紫光最先消失，黄光最后消失
D．红光最先消失，黄光最后消失
参考答案：B
本题解析：光线经AB面折射后射到AC面上，随入射角i逐渐减小到零的过程中，设到AC面上的入射角逐渐变大；根据
可知，紫光的临界角最小，故紫光首先发生全反射从屏上消失，红光的临界角最小，最后从屏上消失，故选B。
考点：光的折射；全反射.
本题难度：一般