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5.光導纖維 全反射的一個重要應用就是用于光導纖維.光纖有內.外兩層材料.其中內層是光密介質.外層是光疏介質.光在光纖中傳播時.每次射到內.外兩層材料的界面.都要求入射角大于臨界角.從而發生全反射.這樣使從一個端面入射的光.經過多次全反射能夠沒有損失地全部從另一個端面射出. [例18]如圖所示.一條長度為L=5.0m的光導纖維用折射率為n=的材料制成.一細束激光由其左端的中心點以α=45°的入射角射入光導纖維內.經過一系列全反射后從右端射出.求:(1)該激光在光導纖維中的速度v是多大?(2)該激光在光導纖維中傳輸所經歷的時間是多少? 解:(1)由n=c/v可得v=2.1×108m/s (2)由n=sinα/sinr可得光線從左端面射入后的折射角為30°.射到側面時的入射角為60°.大于臨界角45°.因此發生全反射.同理光線每次在側面都將發生全反射.直到光線達到右端面.由三角關系可以求出光線在光纖中通過的總路程為s=2L/.因此該激光在光導纖維中傳輸所經歷的時間是t=s/v=2.7×10-8s. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

光纖通信是一種現代化的通訊手段,為了研究問題的方便,我們將光導纖維簡化為一根長直的玻璃管,如圖所示,設此玻璃管長為L,折射率為n,且光在玻璃的內界面上恰好發生全反射.已知光在真空中的傳播速度為c,則光通過此段玻璃管所需的時間為(  )

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精英家教網(1)如圖1所示,是兩個城市間的光纜中的一條光導纖維的一段,光纜總長為L,它的玻璃芯的折射率為n1,外層材料的折射率為n2.若光在空氣中的傳播速度近似為c,則對于光由它的一端射入經多次全反射后從另一端射出的過程中,下列判斷中正確的是:
 
 
A.n1<n2,光通過光纜的時間等于
n
 
1
L
c

B.n1<n2,光通過光纜的時間大于
n
 
1
L
c

C.n1>n2,光通過光纜的時間等于
n
 
1
L
c

D.n1>n2,光通過光纜的時間大于
n
 
1
L
c

(2)圖2為某一報告廳主席臺的平面圖,AB是講臺,S1、S2是與講臺上話筒等高的喇叭,它們之間的相互位置和尺寸如圖所示.報告者的聲音放大后經喇叭傳回話筒再次放大時可能會產生嘯叫.為了避免嘯叫,話筒最好擺放在講臺上適當的位置,在這些位置上兩個喇叭傳來的聲音因干涉而相消.已知空氣中聲速為340m/s,若報告人聲音的頻率為136Hz,問講臺上這樣的位置有多少個?

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精英家教網據報道:2008年北京奧運會,光纖通信網將覆蓋所有奧運場館,為各項比賽提供安全可靠的通信服務.光纖通信利用光的全反射將大量信息高速傳輸.如圖所示,一條圓柱形的光導纖維,長為L,它的玻璃芯的折射率為n1,外層材料的折射率為1,光在空氣中的傳播速度為c,若光從它的一端射入經全反射后從另一端射出所需的最長時間為t,則下列說法中正確的是(  )(圖中所標的φ為全反射的臨界角)
A、n1>1,t=
n1L
c
B、n1>1,t=
n
2
1
L
c
C、n1<1,t=
n1L
c
D、n1<1,t=
n
2
1
L
c

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(1)下列說法正確的是
AD
AD

A.在光導纖維束內傳送圖象是利用光的全反射現象
B.拍攝玻璃櫥窗內的物品時,往往在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強度
C.在受迫振動中驅動力的頻率總是等于物體的固有頻率
D.可見光只是電磁波中的一小部分,可見光的頻率低于X射線的頻率
(2)一列簡諧橫波以10m/s的速度沿x軸正方向傳播,t=0時刻這列波的波形如圖甲所示.則a質點的振動圖象為
(3)有一玻璃球冠,右側面鍍銀,光源S就在其對稱軸上,如圖乙所示.從光源S發出的一束光射到球面上,其中一部分光經球面反射后恰能豎直向上傳播,另一部分光折入玻璃球冠內,經右側鍍銀面第一次反射恰能沿原路返回.若球面半徑為R,玻璃折射率為
3
,求光源S與球冠頂點M之間的距離SM為多大?

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如圖所示,是兩個城市間的光纜中的一條光導纖維,光纜長為L,它的玻璃芯的折射率為n1,外層材料的折射率為n2,光在空氣中的傳播速度為c,光由它的一端射入經多次全反射后從另一端射出(θ為全反射的臨界角,已知sinθ=
n2
n1
)則為(  )

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