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圖示為一光導纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長為L，折射率為n，AB代表端面．已知光在真空中的傳播速度為c.

(ⅰ)為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣�，求光線在端面AB上的入射角應滿足的條件；

(ⅱ)求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時間．

 

 

(ⅰ)　(ⅱ)

【解析】(ⅰ)設光線在端面AB上C點(見圖)的入射角為i，折射角為r，由折射定律，有

?

設該光線射向玻璃絲內壁D點的入射角為，為了使該光線可在此光導纖中傳播，應有

?

式中，θ是光線在玻璃絲內發(fā)生全反射時的臨界角，它滿足

?

由幾何關系得

④

由①②③④式通過三角變換得

⑤

(ⅱ)光在玻璃絲中傳播速度的大小為

⑥

光速在玻璃絲軸線方向的分量為

⑦

光線從玻璃絲端面AB傳播到其另一端面所需時間為

 ⑧

光線在玻璃絲中傳播，在剛好發(fā)生全反射時，光線從端面AB傳播到其另一     端面所需的時間最長，由②③⑥⑦⑧式得

     ⑨

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：2014高考名師推薦物理--速度的合成與分解（解析版） 題型：選擇題

一個物體以初速度從A點開始在光滑水平面上運動.一個水平力作用在物體上，物體運動軌跡如圖中實線所示，圖中B為軌跡上一點，虛線是過A、B兩點并與該軌跡相切的直線，虛線和實線將水平面劃分為圖示的5個區(qū)域.則關于對該施力物體位置的判斷，下列說法有：①如果這個力是引力,  則施力物體一定在(4)區(qū)域；②如果這個力是引力，則施力物體一定在(2)區(qū)域；③如果這個力是斥力，則施力物體一定在(2)區(qū)域；④如果這個力是斥力，則施力物體可能在(3)區(qū)域.以上說法正確的是

A.如果這個力是引力，則施力物體一定在（4）區(qū)域             

B.如果這個力是引力，則施力物體一定在（2）區(qū)域    

C.如果這個力是斥力，則施力物體一定在（2）區(qū)域    

D.如果這個力是斥力，則施力物體一定在（3）區(qū)域

 

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科目：高中物理 來源：2014高考名師推薦物理--電場能的性質（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，a、b、c為電場中同一條水平電場線上的三點，c為a、b的中點，a、b兩點的電勢分別為φa＝5 V，φb＝3 V，則下列敘述正確的是(　　)

A．c點的電勢一定為4 V

B．a點處的場強Ea一定大于b點處的場強Eb

C．負電荷在c點受到的電場力的方向由a指向c

D．正電荷從c點移動到b點電勢能一定減少

 

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科目：高中物理 來源：2014高考名師推薦物理--理想變壓器（解析版） 題型：選擇題

通過一理想變壓器，經同一線路輸送相同的電功率P，原線圈的電壓U保持不變，輸電線路的總電阻為R.當副線圈與原線圈的匝數比為k時，線路損耗的電功率為P1，若將副線圈與原線圈的匝數比提高到nk，線路損耗的電功率為P2，則P1和分別為      

A.，                         

B．，

C.，                        

D．，

 

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科目：高中物理 來源：2014高考名師推薦物理--物理學史、物理思想和方法（解析版） 題型：選擇題

在物理學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻．關于科學家和他們的貢獻，下列說法正確的是   (　　)

A．開普勒進行了“月—地檢驗”，得出天上和地下的物體都遵從萬有引力定律的結論

B．哥白尼提出“日心說”，發(fā)現(xiàn)了太陽系中行星沿橢圓軌道運動的規(guī)律

C．伽利略不畏權威，通過“理想斜面實驗”，科學地推理出 “力不是維持物體運動的原因”

D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，使人類從蒸汽機時代步入了電氣化時代

 

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科目：高中物理 來源：2014高考名師推薦物理--物理光學、光的干涉（解析版） 題型：選擇題

用綠光做雙縫干涉實驗，在光屏上呈現(xiàn)出綠、暗相間的條紋，相鄰兩條綠條紋間的距離為。下列說法中正確的有

A.如果增大單縫到雙縫間的距離，將增大

B.如果增大雙縫之間的距離，將增大

C.如果增大雙縫到光屏之間的距離，將增大

D.如果減小雙縫的每條縫的寬度，而不改變雙縫間的距離，將增大

 

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科目：高中物理 來源：2014高考名師推薦物理--熱力學定律、內能、分子動理論（解析版） 題型：選擇題

題圖為伽利略設計的一種測溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣．若玻璃管內水柱上升，則外界大氣的變化可能是

A．溫度降低，壓強增大                 

B．溫度升高，壓強不變

C．溫度升高，壓強減小                 

D．溫度不變，壓強減小

 

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科目：高中物理 來源：2014高考名師推薦物理--機械振動機械波（解析版） 題型：計算題

機械橫波某時刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，質點P的橫坐標x＝0.32m．從此時刻開始計時．

(1)若經過時間0.4s再一次出現(xiàn)相同波形圖，求波速．

(2)若P點經0.4s第一次達到正向最大位移，求波速．

 

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科目：高中物理 來源：2014高考名師推薦物理--天體圓周運動（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，從光滑的1/ 4圓弧槽的最高點滑下的小滑塊，滑出槽口時速度方向為水平方向，槽口與一個半球頂點相切，半球底面為水平，若要使小物塊滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圓弧軌道的半徑為R1，半球的半徑為R2，則R1和R2應滿足的關系是

A．R1≤R2/2 

B．R1≥R2/2 

C．R1≤R2 

D．R1≥R2

 

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