题文
被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟,由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献,与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖.光纤由内芯和外套两层组成.某光纤内芯的折射率为
,外套的折射率为
,其剖面如图所示.在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为600,为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去,求内芯的折射率
的最小值.
题型:未知 难度:其他题型
答案
2
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解析
如图所示,由题意在内芯和外套分界面上要发生全反射
当在端面上的入射角i最大(
)时,折射角r也最大,在内芯与外套分界面上的入射角
最小,如此时入射角等于临界角则恰能保证信号不会通过外套“泄漏” (1分)
这时
(1分)
得
(1分)
在端面上
时,由
(1分)
得n1=2 (1分)
所以,当n1=2时在所有情况中从端面入射到光纤中的信号恰能都不会通过外套 “泄漏”出去.
考点
据考高分专家说,试题“被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟,由.....”主要考查你对 [光的折射定律 ]考点的理解。
光的折射定律
光的折射定律:
1、光的折射现象:光由一种介质射入另一种介质时,在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射。
2、光的折射定律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居于法线两侧;入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。
3、在折射现象中,光路是可逆的。
折射成像作图法:
1.折射成像画法应用折射定律,确定物点发出的任意两条入射光线的折射光线,即可找到折射所成的像。如图所示。

2.四点提示
(1)光线实际是从哪个物体发出的;
(2)是从光密介质射向光疏介质还是从光疏介质射向光密介质;
(3)必要的时候还需要借助光的可逆性原理;
(4)注意作图时一定要规范,光线与法线、光线的反向延长线要用实线和虚线区分。


