题文
“光纤通信”利用了光的全反射原理.已知折射率为n、长为L的玻璃纤维置于空气中,很细的单色光从左端中点A射入恰好能在纤维中发生全反射,且最后从右端中点B射出,光路示意图如图所示.求:
(1)光在C点的入射角的正弦sinθC
(2)光在A点的入射角的正弦sinθA
(3)光从A点射入到从B点射出所经历的时间t.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)光在纤维内恰好发生全反射,如图所示.
有:sinθc=1n
(2)设光线在A点的折射角为θ2,则:
sinθ2=sin(90°-θC)=cosθC=1-1n2
得到:sinθ2=1-1n2
又因:n=sinθ1sinθ2=sinθAsinθ2
解得:sinθA=n2-1
(3)由于AFAC=sinθC=1n,得:AC=n•AF
则光在玻璃纤维中运动的总路程为:s=nL
光在玻璃中传播的速度为:v=cn
所以光从A点射入到从B点射出所经历的时间为:t=sv
解得:t=n2Lc
答:(1)光在C点的入射角的正弦sinθC为1n.
(2)光在A点的入射角的正弦sinθA为n2-1.
(3)光从A点射入到从B点射出所经历的时间为n2Lc.
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解析
1n
考点
据考高分专家说,试题““光纤通信”利用了光的全反射原理.已知折.....”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。



