被稱為“光纖之父”的華裔物理學(xué)家高錕，由于在光纖傳輸信息研究方面做出了巨大貢獻(xiàn)，與兩位美國(guó)科學(xué)家共獲2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成．某光纖內(nèi)芯的折射率為，外套的折射率為，其剖面如圖所示．在該光纖內(nèi)芯和外套分界面上發(fā)生全反射的臨界角為600，為保證從該光纖一端入射的光信號(hào)都不會(huì)通過(guò)外套“泄漏”出去，求內(nèi)芯的折射率的最小值．

 

 

【答案】

2

【解析】

試題分析：如圖所示，由題意在內(nèi)芯和外套分界面上要發(fā)生全反射

當(dāng)在端面上的入射角i最大（）時(shí)，折射角r也最大，在內(nèi)芯與外套分界面上的入射角最小，如此時(shí)入射角等于臨界角則恰能保證信號(hào)不會(huì)通過(guò)外套“泄漏”???????????? （1分）

這時(shí)????????????? （1分）

得?????? （1分）

在端面上時(shí)，由????????? （1分）

得n1=2???????????? （1分）

所以，當(dāng)n1=2時(shí)在所有情況中從端面入射到光纖中的信號(hào)恰能都不會(huì)通過(guò)外套 “泄漏”出去．

考點(diǎn)：本題考查光的全反射

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2010?鎮(zhèn)江一模）被稱為“光纖之父”的華裔物理學(xué)家高錕，由于在光纖傳輸信息研究方面做出了巨大貢獻(xiàn)，與兩位美國(guó)科學(xué)家共獲2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成．某光纖內(nèi)芯的折射率為n1，外套的折射率為n2，其剖面如圖所示．在該光纖內(nèi)芯和外套分界面上發(fā)生全反射的臨界角為60°，為保證從該光纖一端入射的光信號(hào)都不會(huì)通過(guò)外套“泄漏”出去，求內(nèi)芯的折射率n1的最小值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者--華人科學(xué)家高錕被稱為“光纖之父”，他在“光學(xué)玻璃纖維遠(yuǎn)距離傳輸光信號(hào)”領(lǐng)域的研究成果，為當(dāng)今電話和高速互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的奠定了基礎(chǔ)．圖為由a、b兩種單色光組成的一束復(fù)色光從空氣進(jìn)入光導(dǎo)纖維后的傳播的情況，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A、a光通過(guò)光纖的時(shí)間大于b光通過(guò)光纖的時(shí)間B、在完全相同的條件下研究單縫衍射現(xiàn)象，a光形成的中央亮紋較寬C、a光照射某金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，b光照射該金屬一定也能發(fā)生光電效應(yīng)D、a光照射某金屬逸出的光電子動(dòng)能一定比b光照射該金屬時(shí)逸出的光電子動(dòng)能大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（選修模塊3-4）
（1）下列說(shuō)法正確的是
CD
CD
．（填寫選項(xiàng)前的字母）
A．用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振
B．如果做振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)所受的合外力總是指向平衡位置，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
C．變化的電場(chǎng)周圍不一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)
D．狹義相對(duì)論認(rèn)為：在慣性參照系中，光速與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)
（2）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0時(shí)刻的波形如圖1所示，波剛好傳到x=3m處．此后x=1m處的質(zhì)點(diǎn)比x=-1m處
的質(zhì)點(diǎn)
后
后
（選填“先”、“后”或“同時(shí)”）到達(dá)波峰位置；若該波的波速為10m/s，經(jīng)過(guò)△t時(shí)間，在x軸上-3m～3m區(qū)間內(nèi)的波形與t=0時(shí)刻的正好相同，則△t=
0.4ns （n=1、2、3…）
0.4ns （n=1、2、3…）
．
（3）被稱為“光纖之父”的華裔物理學(xué)家高錕，由于在光纖傳輸信息研究方面做出了巨大貢獻(xiàn)，與兩位美國(guó)科學(xué)家共獲2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成．某光纖內(nèi)芯的折射率為n1，外套的折射率為n2，其剖面如圖2所示．在該光纖內(nèi)芯和外套分界面上發(fā)生全反射的臨界角為600，為保證從該光纖一端入射的光信號(hào)都不會(huì)通過(guò)外套“泄漏”出去，求內(nèi)芯的折射率n1的最小值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

被稱為”光纖之父”的華裔物理學(xué)家高錕,由于在光纖傳輸信息研究方面做出了巨大貢獻(xiàn),與兩位美國(guó)科學(xué)家共同榮獲2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).如圖所示,AB是某光導(dǎo)纖維的一部分,粗細(xì)均勻且彎曲成圓弧狀.光自端面A垂直入射,在光纖內(nèi)部側(cè)壁某處M點(diǎn)恰好發(fā)生全反射,傳播方向改變了90角;然后自另一端面B折射出來(lái). 求:(1)該光導(dǎo)纖維的折射率;

(2)出射光線與B端面的夾角.(已知M點(diǎn)以下圓弧所對(duì)應(yīng)圓心角為15°)

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