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          如圖13-9所示為一根光導纖維的剖面圖，其芯線介質的折射率為n1，外套包層介質的折射率為n2.要使光在芯線中靠全反射傳輸，求光在光導纖維端面處由空氣入射時入射角i的最大值.

          圖13-9
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          據題意已知n1＞n2，光在芯線與外套之界面發(fā)生全反射，作光路圖如圖39所示.

          圖39
          由n1、n2就可根據折射定律求得臨界角A，Φ角必須等于大于A.Φ角越大對光的傳輸越有利.從圖可看出Φ+r=90°題意要求最大的i角對應最大的r角，對應最小的Φ角，而Φ角又必須等于或大于A.
          根據光的折射定律
                                                                         ①
          (-r)=Φ≥A
          所以r≤-A
          sinr≤sin(-A)="cosA                                                          " ②
          由①②式sinr≤
          在光導纖維的左端面處，由光的折射定律有
          因為sini=n1sinr
          所以sini≤
          題意求i的最大值，所以上式取等號，即
          sini=
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          如圖，一賽艇停在平靜的水面上，賽艇前端有一標記P離水面的高度為h1=0.6m，尾部下端Q略高于水面；賽艇正前方離賽艇前端S1=0.8m處有一浮標。一潛水員在浮標前方S2=3.0m處下潛到深度為h2=4.0m時，看到標記P剛好被浮標擋住，此處看不到船尾端Q；潛水員繼續(xù)下潛△h=4.0m，恰好能看見Q，求：(1) 水的折射率n；(2) 賽艇的長度l。（可用根式表示）
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：實驗題
			
          

						
          （1）光線以某一入射角從空氣射入折射率為的玻璃中，折射光線與反射光線恰好垂直，則折射角等于____________；若光線以入射角α從折射率為的某液體射入空氣中正好發(fā)生全反射，入射角α等于___________________．
          （2）如圖所示，沿波的傳播方向上有間距為1m的13個質點a．b．c．d．e．f．g．h．I．j．k．l．m，它們均靜止在各自的平衡位置。一列橫波以1m/s的速度水平向右傳播，在t=0時刻到達質點a，且a開始由平衡位置向上振動，在t=1s時刻，質點a第一次達到最高點，求：
          ①這列波的波長和周期；
          ②從a開始振動，經過多長時間d點第一次向下達到最大位移；
          ③在上圖中畫出d點第一次向下達到最大位移時的波形圖象。
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內圓半徑為r，外圓半徑為R，且R＝r。現有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經過三次全反射（都發(fā)生在外圓面），最后垂直于水平端面B射出。設透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內傳播的時間為t，若真空中的光速為c，則
          A．n可能為1.2B．n可能為2
          C．t可能為D．t可能為
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：填空題
			
          

						
          如圖所示，光線由空氣射入玻璃磚，玻璃磚的AC．BD兩個端面與AB．CD面垂直，入射點O的位置不變，入射光線的方向可以任意變化．下列說法正確的是

          A．光線在AB界面上不可能出現全反射
          B．光線在CD界面上不可能出現全反射
          C．光線在BD界面上可能出現全反射
          D．光線在BD界面上不可能出現全反射
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          一個半圓柱形玻璃體的截面如圖13-7-10所示，其中O為圓心，aOb為平面，acb為半圓柱面，玻璃的折射率n=.一束平行光與aOb面成45°角照到平面上，將有部分光線經過兩次折射后由半圓柱面acb射出，試畫能有光線射出的那部分區(qū)域，并證明這個區(qū)域是整個acb弧的一半.

          圖13-7-10
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖14-2所示為一塊透明的光學材料的剖面圖，在其上建立直角坐標系xOy，設該光學材料的折射率沿y軸正方向均勻減小.現有一束單色光a從原點O以某一入射角θ由空氣射入該材料內部，則單色光a在該材料內部可能的傳播途徑是圖14-3中的(　　)

          圖14-2

          圖14-3
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：填空題
			
          

						
          下列說法正確的是(    )
          A．用白光做光的干涉實驗時,偏離中央明條紋較遠的是紫光
          B．用白光做光的干涉實驗時,偏離中央明條紋較遠的是紅光
          C．涂有增透膜的照相機鏡頭增強了對紫光的透射程度
          D．從豎立肥皂膜上看到的彩色條紋是從膜的兩表面反射的光相干涉的結果
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          設水的折射率為n，距水面深h處有一個點光源，岸上的人看到水面被該光源照亮的圓形區(qū)域的直徑為（   ）
          A．2htan（arcsin）B．2htan（arcsin n）
          C．2htan（arccos）D．2hcot（arccos n）
          

			
          

			
          
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