高中 | 全反射 题目答案及解析

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选修3-4

第十三章 光

13.2 全反射

全反射

某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示,模组内置一块上下表面平行($\theta \lt 45^\circ $)的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射,经过三次全反射后平行于入射光射出。则$(\qquad)$

["

可以选用折射率为$1.4$的光学玻璃

","

若选用折射率为$1.6$的光学玻璃,$\\theta$可以设定为$30^\\circ $

","

若选用折射率为$2$的光学玻璃,第二次全反射入射角可能为$70^\\circ $

","

若入射光线向左移动,则出射光线也向左移动

"]
[["CD"]]

$\rm A$.因为$1.4{\lt }\sqrt{2}$,故当选用折射率为$1.4$的光学玻璃时,根据$\sin C=\dfrac{1}{n}$

可知$\sin C{\gt }\dfrac{\sqrt{2}}{2}$,即$C\gt 45^\circ $

根据几何知识可知光线第一次发生全反射时的入射角为$\theta \lt 45^\circ \lt C$,故选:用折射率为$1.4$的光学玻璃时此时不会发生全反射,故$\rm A$错误;

$\rm B$.当$\theta=30^\circ $时,此时入射角为$30^\circ $,选用折射率为$1.6$的光学玻璃时,此时的临界角为$\sin C=\dfrac{1}{1.6}=0.625{\gt }0.5=\sin 30{^\circ}$

$C\gt 30^\circ $,故此时不会发生全反射,故$\rm B$错误;

$\rm C$.若选用折射率为$2$的光学玻璃,此时临界角为$\sin C=\dfrac{1}{2}$

$C=30^\circ $,此时光线第一次要发生全反射,入射角一定大于$30^\circ $,即第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角一定大于$60^\circ $,根据几何关系可知第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角等于第二次全反射入射角,故可能为$70^\circ $,故$\rm C$正确;

$\rm D$.若入射光线向左移动,可知第一次全反射时的反射光线向左移动,第二次全反射时的反射光线向左移动,同理,第三次全反射时的反射光线向左移动,即出射光线向左移动,故$\rm D$正确。

故选:$\rm CD$

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