题文
一条长直光导纤维的长度l=15km,内芯的折射率n=1.6,在内芯与包层的分界面发生全反射的临界角C=60º。一细束光从左端面中点射入芯层,试求:
(1)为使射入的光在芯层与包层的界面恰好发生全反射,光在左端面的入射角θ=?
(2)若从左端射入的光能够不损失地传送到右端,则光在光导纤维内传输的时间最长和最短各为多少?
(真空中光速c=3.0×108m/s;取sin37 º=0.60,cos37 º=0.80。结果取2位有效数字。)
题型:未知 难度:其他题型
答案
点击查看光的直线传播知识点讲解,巩固学习
解析
(1)设光从端面射入时的入射角为θ,折射角为α,则
(2分)
由折射定律,有
(2分)
解得:θ=53º (1分)
(2)当光射向左端面的入射角θ=0º时,光传输时间最短
(2分), 
(1分)
解得:
s (1分)
当光射到芯层与包层分界面的入射角为临界角C时,光传输时间最长
(2分)
解得:
s (1分)
考点
据考高分专家说,试题“一条长直光导纤维的长度l=15km,内芯.....”主要考查你对 [光的直线传播 ]考点的理解。
光的直线传播
光的直线传播:
1、光在同一种均匀介质中沿直线传播。小孔成像,影的形成,日食和月食都是光直线传播的例证。
2、影是光被不透光的物体挡住所形成的暗区。影可分为本影和半影,在本影区域内完全看不到光源发出的光,在半影区域内只能看到光源的某部分发出的光。点光源只形成本影,非点光源一般会形成本影和半影。本影区域的大小与光源的面积有关,发光面越大,本影区越小。
3、日食和月食:人位于月球的本影内能看到日全食,位于月球的半影内能看到日偏食,位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食;当月球全部进入地球的本影区域时,人可看到月全食;月球部分进入地球的本影区域时,看到的是月偏食。


