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如图所示,一条长度为L=5.0 m的光导纤维用折射率为n=的材料制成.一细束激光由其左端的中心点以α=45°的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出.求:

①该激光在光导纤维中的速度v是多大?

②该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少?

 

【答案】

①由n=c/v可得v=2.1×m/s.

②由n=sin α/sin r可得光线从左端面射入后的折射角为30°,射到侧面时的入射角为60°,大于临界角45°,因此发生全反射,同理光线每次在侧面都将发生全反射,直到光线达到右端面.

由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为s=2L/,因此该激光在光导纤维中传输所经历的时间是t=s/v=s.

【解析】略

 

练习册系列答案
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一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角
θ=30°,如图所示,一条长度为l的轻绳,一端的位置固定在圆锥体的顶点O处,另一端拴着着一个质量为m的小物体(可视为质点).物体以速率υ绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动.则:
①当υ=
gl
4
时,绳的拉力大小为多少?
②当υ=
3
2
gl
时,绳的拉力大小为多少?

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①该激光在光导纤维中的速度v是多大?

②该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少?

 

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①该激光在光导纤维中的速度v是多大?
②该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少?

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如图所示,一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射率为n=的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以α= 45°的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出。求:

(1)该激光在光导纤维中的速度v是多大?

(2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少?

 

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