如图所示，一台激光器，它的功率为P，如果它发射出的单色光在空气中的波长为λ. (1)它在时间t内辐射的光能为________，如果已知这束单色光在某介质中的传播

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如图所示，一台激光器，它的功率为P，如果它发射出的单色光在空气中的波长为λ.

(1)它在时间t内辐射的光能为________，如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v，那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为________．
(2)由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体如图所示．要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多大？

答案

(1)Pt　arcsin

　(2)

解析

(1)激光器t时间内发出的光能W＝Pt
由n＝

，sin C＝

，则C＝arcsin

.
(2)设激光束在光导纤维端面的入射角为i，折射角为r，折射光线射向侧面时的入射角为i′，折射角为r′，如图所示．

由折射定律：n＝

，由几何关系：r＋i′＝90°，sin r＝cos i′.
由全反射临界角的公式：sin i′＝

，cos i′＝

，
要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射，应有i＝r′＝90°，sin i＝1.故n＝

＝

，
解得n＝

，故光导纤维的折射率至少应为

举一反三

（5分）如图所示，真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球．频率为γ的细光束在空中沿直线BC 传播，于C 点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知∠COD=120°，玻璃球对该激光的折射率为

，则下列说法中正确的是（设c为真空中的光速）（选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．激光束的入射角a =60°、

B．改变入射角α的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射

C．光子在射入玻璃球后，光的频率变小

D．此激光束在玻璃中的波长为

E．从C点射入玻璃球的激光束，在玻璃球中不经反射传播的最长时间为

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（9分）一半圆柱形透明体横截面如图所示，O为截面的圆心，半径R=

cm，折射率n=

。一束光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角射入透明体，求该光线在透明体中传播的时间。（已知真空中的光速c=3.0×10⁸m/s）

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Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图见题1 图。一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射。设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h。取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t。

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