高中 | 全反射 题目答案及解析

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高中 | 全反射题目答案及解析如下,仅供参考!

选修3-4

第十三章 光

13.2 全反射

全反射

有一种反射式光纤位移传感器,其结构如图($c$)所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝$M$$N$。光纤的折射率为$n$$M$$N$下端横截面齐平且与被测物表面平行。激光在$M$内多次全反射后从下端射向被测物体,经被测物体表面反射至$N$下端,该光线与竖直方向的夹角为$\theta$,如图所示。

从图示位置起,增大角$i$,则角$\theta$$(\qquad)$

["

减小

","

增大

","

不变

"]
[["A"]]

从图示位置起,增大角$i$,光从$M$下端横截面折射出光纤的入射角为$90^\circ − i$,入射角将减小,则折射角$\theta$将减小;

故选:$\rm A$

$n=$$\sqrt{\text{1.64}}$,当激光在$M$内恰好发生全反射时,$\sin\theta=$                 

[["$0.8$"]]

由题意可知,当光在两侧刚好发生全反射时,设入射角为$C$,则从$M$下端面出射的光与竖直方向夹角为$90^\circ − C$,光在$M$下端与竖直方向的夹角为$\theta$,由全反射临界条件得$\sin C=\dfrac{1}{n}$

又根据折射定律得$n=\dfrac{\sin\theta}{\sin(90^\circ-C)}$

联立解得$\sin \theta=0.8$

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