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

如图,$ABC$为半圆柱体透明介质的横截面,$AC$为直径,$B$$ABC$的中点。真空中一束单色光从$AC$边射入介质,入射点为$A$点,折射光直接由$B$点出射。不考虑光的多次反射,下列说法正确的是$(\qquad)$

["

入射角$\\theta$小于$45^\\circ$

","

该介质折射率大于$\\sqrt{2}$

","

增大入射角,该单色光在$BC$上可能发生全反射

","

减小入射角,该单色光在$AB$上可能发生全反射

"]
[["D"]]

$\rm AB$.根据题意,画出光路图,如图所示

由几何关系可知,折射角为$45^\circ$,则由折射定律有$n=\dfrac{\sin\theta}{\sin 45{^\circ}}=\sqrt{2}\sin\theta \gt 1$

则有$\sin\theta \gt \dfrac{\sqrt{2}}{2}$$n \lt \sqrt{2}$

解得$\theta \gt 45^\circ $

$\rm AB$错误;

$\rm C$.根据题意,由$\sin C=\dfrac{1}{n}$

可知$\sin C \gt \dfrac{\sqrt{2}}{2}$

$C \gt 45^\circ $

增大入射角,光路图如图所示

由几何关系可知,光在$BC$上的入射角小于$45^\circ$,则该单色光在$BC$上不可能发生全反射,故$\rm C$错误;

$\rm D$.减小入射角,光路图如图所示

由几何关系可知,光在$AB$上的入射角大于$45^\circ$,可能大于临界角,则该单色光在$AB$上可能发生全反射,故$\rm D$正确。

故选:$\rm D$

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