5.光导纤维 全反射的一个重要应用就是用于光导纤维.光纤有内.外两层材料.其中内层是光密介质.外层是光疏介质.光在光纤中传播时.每次射到内.外两层材料的界面.都要求入射角大于临界角.从而发生全反射.这样使从一个端面入射的光.经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出. [例18]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? 解:(1)由n=c/v可得v=2.1×108m/s (2)由n=sinα/sinr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=2.7×10-8s. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

光纤通信是一种现代化的通讯手段,为了研究问题的方便,我们将光导纤维简化为一根长直的玻璃管,如图所示,设此玻璃管长为L,折射率为n,且光在玻璃的内界面上恰好发生全反射.已知光在真空中的传播速度为c,则光通过此段玻璃管所需的时间为(  )

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精英家教网(1)如图1所示,是两个城市间的光缆中的一条光导纤维的一段,光缆总长为L,它的玻璃芯的折射率为n1,外层材料的折射率为n2.若光在空气中的传播速度近似为c,则对于光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程中,下列判断中正确的是:
 
 
A.n1<n2,光通过光缆的时间等于
n
 
1
L
c

B.n1<n2,光通过光缆的时间大于
n
 
1
L
c

C.n1>n2,光通过光缆的时间等于
n
 
1
L
c

D.n1>n2,光通过光缆的时间大于
n
 
1
L
c

(2)图2为某一报告厅主席台的平面图,AB是讲台,S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭,它们之间的相互位置和尺寸如图所示.报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫.为了避免啸叫,话筒最好摆放在讲台上适当的位置,在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消.已知空气中声速为340m/s,若报告人声音的频率为136Hz,问讲台上这样的位置有多少个?

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精英家教网据报道:2008年北京奥运会,光纤通信网将覆盖所有奥运场馆,为各项比赛提供安全可靠的通信服务.光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输.如图所示,一条圆柱形的光导纤维,长为L,它的玻璃芯的折射率为n1,外层材料的折射率为1,光在空气中的传播速度为c,若光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为t,则下列说法中正确的是(  )(图中所标的φ为全反射的临界角)
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)下列说法正确的是
AD
AD

A.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
C.在受迫振动中驱动力的频率总是等于物体的固有频率
D.可见光只是电磁波中的一小部分,可见光的频率低于X射线的频率
(2)一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播,t=0时刻这列波的波形如图甲所示.则a质点的振动图象为
(3)有一玻璃球冠,右侧面镀银,光源S就在其对称轴上,如图乙所示.从光源S发出的一束光射到球面上,其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播,另一部分光折入玻璃球冠内,经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回.若球面半径为R,玻璃折射率为
3
,求光源S与球冠顶点M之间的距离SM为多大?

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如图所示,是两个城市间的光缆中的一条光导纤维,光缆长为L,它的玻璃芯的折射率为n1,外层材料的折射率为n2,光在空气中的传播速度为c,光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出(θ为全反射的临界角,已知sinθ=
n2
n1
)则为(  )

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