如图所示,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要的最长时间为多少?(设光在真空中的光速为c)
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如图所示,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要的最长时间为多少?(设光在真空中的光速为c)
题型:同步题
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如图所示,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要的最长时间为多少?(设光在真空中的光速为c)
答案
解: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。要使光线在光导纤维中经历的时间最长,就必须使光线的路径最长,即光对光导纤维侧壁的入射角刚好为光导纤维的临界角
光在光导纤维中传播的路程为
光在光导纤维中传播的速度为
所需最长时间为
举一反三
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。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?
题型:同步题
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如图所示,A、B两点之间的距离为s,在两点间连接一直纤维,一束光从光导纤维中间射入,射入的光线在光导纤维与空气的界面恰好发生全反射现象,由A点传输到B点所用的时间为t,求光导纤维所用材料的折射率。
题型:同步题
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不定项选择
香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖。诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献,评委会指出:高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作,成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石。下列关于“光纤”及其原理的说法中,正确的是( )
A.光纤通信具有传输量大、衰减小、抗干扰性强等优点
B.光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
C.实用光导纤维是由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
D.当今,在信号的传输领域中,光纤电缆(“光缆”)已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”,成为传播信息的主要工具,是互联网的骨架,并已连接到普通社区
题型:期末题
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不定项选择
下列说法正确的是( )
A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
B.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的
题型:期末题
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光导纤维的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是( )
A.内芯的折射率比外套大,光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
B.内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
C.内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面发生折射
D.内芯的折射率比外套相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用
题型:北京高考真题
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