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    精英家教网2009年诺贝尔物理学奖由华人高锟、美国人韦拉德?博伊尔和乔治?史密斯三人分享．他们的成就分别是发明光纤电缆和电荷耦合器件（CCD）图象传感器，光纤电缆以玻璃作介质代替铜，使一根头发般细小的光纤，其传输的信息量相等于一条饭桌般粗大的铜“线”．它彻底改变了人类通讯的模式，为目前的信息高速公路奠定了基础，使“用一条电话线传送一部电影”的幻想成为现实．如图所示，AB为一直光导纤维，AB之间距离为s，使一光脉冲信号从光导纤维中间入射，入射后在光导纤维与空气的界面上恰好发生全反射，由A点传输到B点所用时间为t（光在真空中的传播速度为c）．则光导纤维所用材料的折射率是（　　）
    A、
    ct
    s
    B、
    s
    ct
    C、
    ct
    s
    D、
    s
    ct
    分析：利用折射定律和全反射公式，结合运动学知识列出方程，联立求解即可．
    解答：解：光信号由A点进入光导纤维后，沿AO方向射到O点，此时入射角α恰好等于临界角，光在此介质中的传播速度为v，而沿水平方向的分速度为vsinα，沿水平方向传播的距离为s．
    设介质的折射率为n，则有：
    sinα=sinC=
    1
    n
    …①
    n=
    c
    v
    …②
    t=
    s
    vsinα
    …③
    由①②③式解得：n=
    ct
    s

    故选：C．
    点评：本题考查了全反射知识的应用，其中用到了速度分解的方法，需要列多个方程联立求解．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?海淀区模拟）华裔科学家高锟因在“有关光导纤维用于光学通信方面”取得了突破性成就而获得2009年诺贝尔物理学奖．利用光导纤维进行光学通信所依据的物理原理是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    物理选修3-4
    （1）近年来全球地震频发已引起全球的高度关注．
    精英家教网
    某实验室一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成．如图1，在某次地震中同一震源产生的地震横波和地震纵波的波长分别为10km和20km，频率为0.5Hz．假设该地震波的震源恰好处在地震仪的正下方，观察到两振子相差5s开始振动，则地震仪中的两个弹簧振子振动的频率等于
     
    ．地震仪的竖直弹簧振子P先开始振动，震源距地震仪约
     
    ．
    （2）“光纤之父”高锟获得2009年诺贝尔物理学奖的理由为--“在光学通信领域光在光纤中传输方面所取得的开创性成就”．某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤，它双向传输信号，能达到有线制导作用．光纤由纤芯和包层组成，其剖面如图2，为保证从光纤一端入射的光信号不会通过包层“泄漏”出去，光在光纤内部由纤芯射向纤芯与包层的界面时须发生
     
    ，故纤芯的折射率一定
     
    包层的折射率（填“大于”、“小于”或“等于”）．若已知某光纤纤芯的折射率为n，光纤总长度为L，且暴露在空气中．光从光纤一端以某一角度入射时，恰好能使入射的光信号无“泄露”，求光在光纤内部传播所需要的时间（已知光在真空中的传播速度为C）．

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    科目：高中物理 来源：海淀区模拟 题型：单选题

    华裔科学家高锟因在“有关光导纤维用于光学通信方面”取得了突破性成就而获得2009年诺贝尔物理学奖．利用光导纤维进行光学通信所依据的物理原理是（　　）
    A．光的折射B．光的全反射C．光的干涉D．光的色散

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    科目：高中物理 来源：2011年北京市海淀区高考物理零摸试卷（解析版） 题型：选择题

    华裔科学家高锟因在“有关光导纤维用于光学通信方面”取得了突破性成就而获得2009年诺贝尔物理学奖．利用光导纤维进行光学通信所依据的物理原理是（ ）
    A．光的折射
    B．光的全反射
    C．光的干涉
    D．光的色散

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    科目：高中物理 来源：2011年山东省淄博一中高考物理二模试卷（4月份）（解析版） 题型：解答题

    物理选修3-4
    （1）近年来全球地震频发已引起全球的高度关注．

    某实验室一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成．如图1，在某次地震中同一震源产生的地震横波和地震纵波的波长分别为10km和20km，频率为0.5Hz．假设该地震波的震源恰好处在地震仪的正下方，观察到两振子相差5s开始振动，则地震仪中的两个弹簧振子振动的频率等于______．地震仪的竖直弹簧振子P先开始振动，震源距地震仪约______．
    （2）“光纤之父”高锟获得2009年诺贝尔物理学奖的理由为--“在光学通信领域光在光纤中传输方面所取得的开创性成就”．某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤，它双向传输信号，能达到有线制导作用．光纤由纤芯和包层组成，其剖面如图2，为保证从光纤一端入射的光信号不会通过包层“泄漏”出去，光在光纤内部由纤芯射向纤芯与包层的界面时须发生______，故纤芯的折射率一定______包层的折射率（填“大于”、“小于”或“等于”）．若已知某光纤纤芯的折射率为n，光纤总长度为L，且暴露在空气中．光从光纤一端以某一角度入射时，恰好能使入射的光信号无“泄露”，求光在光纤内部传播所需要的时间（已知光在真空中的传播速度为C）．

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