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如圖所示，一段直光導纖維，折射率為n，長為L．
①為了使光線能從右端全部射出，在左端的入射角應限制在什么范圍？為了使光線以任意角度入射，都能從右端全部射出，折射率n應限制在什么范圍？
②如果光線在光纖內恰好發(fā)生全反射，那么從左端進入到從右端射出，共需要多少時間？

（1），     （2）


①如圖，當光線在光纖內的入射角為臨界角i0時，光線處于全反射的臨界狀態(tài)，從而有，整理有，所以．當θ=90°時，
，，所以．
②根據平行光導纖維的光速的水平分量為，所以，傳播時間為．式中c為光在真空中的傳播速度．
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

光纖通信是一種現代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質量的通信服務。為了研究問題的方便，我們將光導纖維簡化為一根長直的玻璃棒，如圖所示，設此玻璃棒長為L，折射率為n且光在玻璃內界面上恰好發(fā)生全反射，若光在真空中的傳播速度為c，則光通過此段玻璃棒所需的時間為（      ）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，MN是位于豎直平面內的光屏，放在水平面上的半圓柱形玻璃磚的平面部分ab與屏平行。由光源S發(fā)出的一束白光沿半圓半徑射入玻璃磚，通過圓心O再射到屏上。在水平面內以O點為圓心沿逆時針方向緩緩轉動玻璃磚，在光屏上出現了彩色光帶。當玻璃磚轉動角度大于某一值，屏上彩色光帶中的某種顏色的色光首先消失。有關彩色的排列順序和最先消失的色光是    （　�。�
A．左紅右紫，紅光B．左紅右紫，紫光
C．左紫右紅，紅光D．左紫右紅，紫光

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一束光從某介質射向空氣，當入射角等于42°時發(fā)生全反射現象，求光在該介質中的光速等于多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖13-7-12所示，O為圓心，已知玻璃的折射率為，當光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為45°，一束光以與MN平面成45°角的方向射向半圓柱形玻璃，求能從MN射出的光束的寬度為多少？

圖13-7-12

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖6所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為（   ）
A．rB．1.5rC．2rD．2.5r

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

I．一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖1所示，此時刻質點P的速度為v，經過0.2s后它的速度大小、方向第一次與v相同，再經過1.0s它的速度大小、方向第二次與y相同，則下列判斷中正確的有______

A．波沿x軸負方向傳播，且波速為10m/s
B．波沿x軸正方向傳播，且波速為5m/s
C．質點M與質點Q的位移大小總是相等、方向總是相反
D．若某時刻N質點到達波谷處，則Q質點一定到達波峰處
E．從圖示位置開始計時，在2.2s時刻，質點M剛好處在波峰位置
II．光纖是現代通訊普遍使用的信息傳遞媒介，它利用全反射原理來傳遞光信號．現有一根圓柱形光纖，已如制作光纖材料的折射率為n．假設光信號從光纖一端的中心進入．為保證沿任意方向進入的光信號都能傳遞到另一端，n不能小于某一值．（如圖2）
（1）求n的最小值；
（2）沿不同方向進入光纖的光信號傳遞到另一端所用的時間會有所不同，求最長與最短時間的比．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

用折射率為1.5的玻璃制成等邊三棱鏡，一束光線垂直于棱鏡的一個表面入射.圖19-4-9中光路正確的是（   ）

圖19-4-9

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩束頻率不同的光束A和B分別沿半徑方向射人半圓形玻璃磚，出射光線都是OP方向，下面說法正確的是
A．A光穿過玻璃磚所需的時間比B光長
B．在玻璃中，B光的傳播速度比A光的大
C．光由玻璃射向空氣發(fā)生全反射時，A光的臨界角比B光的小
D．B光的頻率比A光的頻率高

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