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    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，其剖面如所示，其中纤芯材料的折射率，包层折射率，光纤长度为．(已知当光从折射率为的介质射人折射串为的介质时，入射角、折射角间满足：)

    (1)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去。

    (2)若导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，求信号往返需要的最长时间．

    (1)如图所示，由题意在纤芯和包层分界面上全反射临界角C满足n1sinC=n2sin90°，得C=60°            （4分）

    当在端面上的入射角最大（im=90°）时，折射角也最大，在纤芯与包层分界面上的入射角最小．端面上时，由，得这时，      （4分）

    所以，在所有情况中从端面入射到光纤中的信号都不会从包层中“泄漏”出去．（2分）

    (2)当在端面上入射角最大时所用的时间最长，这时光在纤芯中总路程为，（4分）

    (3)光纤中光速，时间为   （4分）

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    2009年10月6日，原香港中文大学校长、“光纤之父”高锟教授获得诺贝尔物理学奖．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，其中纤芯材料的折射率n1=2，包层折射率n2=
    		3
    ，光纤长度为3
    		3
    km．（已知当光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质时，入射角θ1、折射角θ2间满足关系：n1sinθ1=n2sinθ2）
    （1）试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去，
    （2）若导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，求信号往返需要的最长时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网（1）在海地大地震中，设地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s．如图所示，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，在这次地震中，震源地在地震仪的正下方，若在地面上的观察者观察到两振子的振动相差5s，则
     

    A．P先开始振动，震源距地震仪约36km
    B．P先开始振动，震源距地震仪约25km
    C．H先开始振动，震源距地震仪约36km
    D．H先开始振动，震源距地震仪约25km
    （2）2009年10月6日，原香港中文大学校长、“光纤之父”高锟教授获得诺贝尔物理学奖．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，其中纤芯材料的折射率n1=2，包层折射率n2=
    		3
    ，光纤长度为3
    		3
    km．（已知当光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质时，入射角θ1、折射角θ2间满足关系：n1sinθ1=n2sinθ2）若导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，求信号往返需要的最长时间．

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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．
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    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： 题型：

    （16分）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，其剖面如图所示，其中纤芯材料的折射率，包层折射率，光纤长度为。(已知当光从折射率为的介质射入折射串为的介质时，入射角、折射角间满足：)

       

    （1）试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去；

    （2）若导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，求信号往返需要的最长时间。

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    科目：高中物理 来源：湖南省长郡中学2009—2010学年下学期高二学业水平模拟考试（理综）物理部分 题型：计算题

    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，其剖面如所示，其中纤芯材料的折射率，包层折射率，光纤长度为．(已知当光从折射率为的介质射人折射串为的介质时，入射角、折射角间满足：)
    （1）试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去。
    （2）若导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，求信号往返需要的最长时间。

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