圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡(jiǎn)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(yīng)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(shí)間．

 

 

(ⅰ)　(ⅱ)

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

?

設(shè)該光線射向玻璃絲內(nèi)壁D點(diǎn)的入射角為，為了使該光線可在此光導(dǎo)纖中傳播，應(yīng)有

?

式中，θ是光線在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射時(shí)的臨界角，它滿足

?

由幾何關(guān)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(shí)間為

 ⑧

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

     ⑨

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)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(gè)物體以初速度從A點(diǎn)開始在光滑水平面上運(yùn)動(dòng).一個(gè)水平力作用在物體上，物體運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，圖中B為軌跡上一點(diǎn)，虛線是過A、B兩點(diǎn)并與該軌跡相切的直線，虛線和實(shí)線將水平面劃分為圖示的5個(gè)區(qū)域.則關(guān)于對(duì)該施力物體位置的判斷，下列說法有：①如果這個(gè)力是引力,  則施力物體一定在(4)區(qū)域；②如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在(2)區(qū)域；③如果這個(gè)力是斥力，則施力物體一定在(2)區(qū)域；④如果這個(gè)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(gè)力是引力，則施力物體一定在（4）區(qū)域             

B.如果這個(gè)力是引力，則施力物體一定在（2）區(qū)域    

C.如果這個(gè)力是斥力，則施力物體一定在（2）區(qū)域    

D.如果這個(gè)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(chǎng)能的性質(zhì)（解析版） 題型：選擇題

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

A．c點(diǎn)的電勢(shì)一定為4 V

B．a(chǎn)點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)Ea一定大于b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)Eb

C．負(fù)電荷在c點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向由a指向c

D．正電荷從c點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)電勢(shì)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(jīng)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(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時(shí)，線路損耗的電功率為P1，若將副線圈與原線圈的匝數(shù)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(xué)史、物理思想和方法（解析版） 題型：選擇題

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

A．開普勒進(jìn)行了“月—地檢驗(yàn)”，得出天上和地下的物體都遵從萬有引力定律的結(jié)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(yùn)動(dòng)的規(guī)律

C．伽利略不畏權(quán)威，通過“理想斜面實(shí)驗(yàn)”，科學(xué)地推理出 “力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”

D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，使人類從蒸汽機(jī)時(shí)代步入了電氣化時(shí)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(xué)、光的干涉（解析版） 題型：選擇題

用綠光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，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(xué)定律、內(nèi)能、分子動(dòng)理論（解析版） 題型：選擇題

題圖為伽利略設(shè)計(jì)的一種測(cè)溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導(dǎo)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(nèi)水柱上升，則外界大氣的變化可能是

A．溫度降低，壓強(qiáng)增大                 

B．溫度升高，壓強(qiáng)不變

C．溫度升高，壓強(qiáng)減小                 

D．溫度不變，壓強(qiáng)減小

 

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科目：高中物理 來源：2014高考名師推薦物理--機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波（解析版） 題型：計(jì)算題

機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)x＝0.32m．從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)．

(1)若經(jīng)過時(shí)間0.4s再一次出現(xiàn)相同波形圖，求波速．

(2)若P點(diǎn)經(jīng)0.4s第一次達(dá)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(yùn)動(dòng)（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(diǎn)滑下的小滑塊，滑出槽口時(shí)速度方向?yàn)樗椒较颍劭谂c一個(gè)半球頂點(diǎn)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(yīng)滿足的關(guān)系是

A．R1≤R2/2 

B．R1≥R2/2 

C．R1≤R2 

D．R1≥R2

 

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