一条长直光导纤维的长度l=15km,内芯的折射率n=1.6,在内芯与包层的分界面发生全反射的临界角C=60º。一细束光从左端面中点射入芯层,试求:(1)为使射入
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一条长直光导纤维的长度l=15km,内芯的折射率n=1.6,在内芯与包层的分界面发生全反射的临界角C=60º。一细束光从左端面中点射入芯层,试求:(1)为使射入
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一条长直光导纤维的长度l=15km,内芯的折射率n=1.6,在内芯与包层的分界面发生全反射的临界角C=60º。一细束光从左端面中点射入芯层,试求:
(1)为使射入的光在芯层与包层的界面恰好发生全反射,光在左端面的入射角θ=?
(2)若从左端射入的光能够不损失地传送到右端,则光在光导纤维内传输的时间最长和最短各为多少?
(真空中光速c=3.0×10
8
m/s;取sin37 º=0.60,cos37 º=0.80。结果取2位有效数字。)
答案
(1)θ=53º(2)
s
解析
(1)设光从端面射入时的入射角为θ,折射角为α,则
(2分)
由折射定律,有
(2分)
解得:θ=53º (1分)
(2)当光射向左端面的入射角θ=0º时,光传输时间最短
(2分),
(1分)
解得:
s (1分)
当光射到芯层与包层分界面的入射角为临界角C时,光传输时间最长
(2分)
解得:
s (1分)
举一反三
如图所示,直角三角形ABC为透明介质的横截面,O为AB的中点,
A=30º。一束平行于AC边的单色光入射到AB界面上,a、b是其中两条光线。a光线射向O点,经折射后折射向C点;
求介质的折射率。
光线b的折射光线
(填“能”或“不能”)从AC面射出介质。
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为从军事工事内部观察外面的目标,在工事壁上开一长方形孔,设工事壁厚
,孔的宽度L=20cm,孔内嵌入折射率为
的玻璃砖如图所示,试求:
(1)嵌入玻璃砖后,工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少?
(2)要想使外界180°范围内景物全被观察到,则应嵌入多大折射率的玻璃砖?
题型:不详
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如图所示acb是一块用折射率n=2的玻璃制成的透明体的横截面,ab是半径为R的圆弧,ac边与bc边垂直,∠aOc=60°.当一束平行黄色光垂直照到ac上时,ab部分的外表面只有一部分是黄亮的,其余是暗的.那么黄亮部分的弧长为.( )
A
B
C
D
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两种单色光a和b ,a光照射某金属时有光电子逸出,b 光照射该金属时没有光电子逸出,则a、b相比( )
A.在真空中,a光的传播速度较大
B.在真空中,b光光子的能量较大
C.在水中,a光的波长较小
D.在水中,b光的折射率较小
题型:不详
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关于光的本性,下列说法中正确的是( )
A.光电效应反映光的粒子性
B.光子的能量由光的强度所决定
C.光子的能量与光的频率成正比
D.光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份光叫做一个光子
题型:不详
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