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图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n,AB代表端面。已知光在真空中的传播速度为c.

 (i)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;

(ii)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间。

 (i)设光线在端面AB上C点(见右图)的入射角为i,折射角为r,由折射定律有

   ①

设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为,为使该光线可在此光导纤维中传播,

应有

式中,是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角,它满足  ③

由几何关系得   ④

由①②③④式得    ⑤

 (ii) 光在玻璃丝中传播速度的大小为   ⑥

光速在玻璃丝轴线方向的分量为  

光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为

   

光线在玻璃丝中传播,在刚好发生全反射时,光线从端面AB传播到其另一端面所需的时间最长,由②③⑥⑦⑧式得   ⑨

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科目:高中物理 来源: 题型:

图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n,AB代表端面.已知光在真空中的传播速度为c.
(i)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;
(ii)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所藉的最长时间.

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科目:高中物理 来源:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(新课标Ⅰ卷带解析) 题型:问答题

(1)(6分)如图,a.、b、c.、d是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2m、4m和6m一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是     。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.在t=6s时刻波恰好传到质点d
B.在t=5s时刻质点c恰好到达最高点
C.质点b开始振动后,其振动周期为4s
D.在4s<t<6s的时间间隔内质点c向上运动
E.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动
(2)(9分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为nAB代表端面。已知光在真空中的传播速度为c.

(i)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;
(ii)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间。

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科目:高中物理 来源:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(新课标Ⅰ卷解析版) 题型:简答题

(1)(6分)如图,a.bc.d是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2m、4m和6m一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是     。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.在t=6s时刻波恰好传到质点d

B.在t=5s时刻质点c恰好到达最高点

C.质点b开始振动后,其振动周期为4s

D.在4s<t<6s的时间间隔内质点c向上运动

E.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动

(2)(9分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为nAB代表端面。已知光在真空中的传播速度为c.

(i)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;

(ii)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n,AB代表端面。已知光在真空中的传播速度为c.

(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;

(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所用的最长时间。

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