如图13-7-14所示,一根长为L的直光导纤维,它的折射率为n.光从它的一个端面射入,又从另一端面射出所需的最长时间为多少?(设光在真空中的光速为c)图13-7
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如图13-7-14所示,一根长为L的直光导纤维,它的折射率为n.光从它的一个端面射入,又从另一端面射出所需的最长时间为多少?(设光在真空中的光速为c)图13-7
题型:不详
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如图13-7-14所示,一根长为L的直光导纤维,它的折射率为n.光从它的一个端面射入,又从另一端面射出所需的最长时间为多少?(设光在真空中的光速为c)
图13-7-14
答案
解析
由题中的已知条件可知,要使光线从光导纤维的一端射入,然后从它的另一端全部射出,必须使光线在光导纤维中发生全反射现象.要使光线在导纤维中经历的时间最长,就必须使光线的路径最长,即光对光导纤维的入射角最小,光导纤维的临界角为
C=arcsin
光在光导纤维中传播的路程为d=
=nL.
光在光导纤维中传播的速度为v=
.
所需最长时间为t
max
=
=
=
.
举一反三
图中方框区域内有一个位置可任意摆放的全反射棱镜,其横截面是等腰直角三角形.光线1、2、3、4所表示的入射光束经此棱镜后,相应的出射光线是1'、2'、3'、4'.图示的4种情形中,哪些是可能实现的?
题型:不详
难度:
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某种液体的临界角为45°,在其液面下有一可绕
O
轴匀速转动的平面镜
OA
,
OA
的初始位置与液面平行,如图所示.在液面与平面镜间充满自左向右的平行光线.若在平面镜逆时针旋转一周的过程中,光线射入空气中的时间为2s.试问:
①平面镜由初始位置转过多大角度时,光线开始进入空气?
②平面镜旋转的角速度多大?
题型:不详
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如图1所示,将横截面为矩形的玻璃棒弯成半圆状.如果玻棒横截面的宽度为
d
,折射率为
n
,为了使从一端垂直射人的平行光全部从另一端射出,内圆半径
R
不得小于多少?
题型:不详
难度:
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如图所示,一段直光导纤维,折射率为
n
,长为
L
.
①为了使光线能从右端全部射出,在左端的入射角应限制在什么范围?为了使光线以任意角度入射,都能从右端全部射出,折射率
n
应限制在什么范围?
②如果光线在光纤内恰好发生全反射,那么从左端进入到从右端射出,共需要多少时间?
题型:不详
难度:
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如图所示,光线由空气射入玻璃砖,玻璃砖的
AC.BD
两个端面与
AB.CD
面垂直,入射点
O
的位置不变,入射光线的方向可以任意变化.下列说法正确的是
A.光线在
AB
界面上不可能出现全反射
B.光线在
CD
界面上不可能出现全反射
C.光线在
BD
界面上可能出现全反射
D.光线在
BD
界面上不可能出现全反射
题型:不详
难度:
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