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题目
题型:不详难度:来源:
由于激光是亮度高、平行度好、单色好的相干光,所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体.要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出,而不会从侧壁“泄漏”出来,光导纤维所用材料的折射率至少应为多大?
答案
n≥
解析
设激光束在光导纤维端面的入射角为i,折射角为α.折射光线射向侧面时的入射角为β,如图13-8-2所示.

图13-8-2
由折射定律:n=
由几何关系:α+β=90°
sinα=cosβ
由全反射临界角的公式:sinβ=
cosβ=
要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射,应有i=90°,sini=1.故
n====
解得n=
光导纤维的折射率应为n≥.
核心考点
试题【由于激光是亮度高、平行度好、单色好的相干光,所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体.要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出,而】;主要考察你对全反射、临界角等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图13-7-8所示,ABCD是两面平行的透明玻璃砖,AB面和CD面平行,它们分别是玻璃和空气的界面,设为界面Ⅰ和界面Ⅱ,光线从界面Ⅰ射入玻璃砖,再从界面Ⅱ射出,回到空气中,如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角,则(    )

图13-7-8
A.只要入射角足够大,光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象
B.只要入射角足够大,光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象
C.不管入射角多大,光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象
D.不管入射角多大,光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象

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如图13-7-9所示,一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖,下列说法正确的是(   )

图13-7-9
A.只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖
B.只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖
C.通过圆心的光线将沿直线穿过玻璃砖不发生偏折
D.圆心两侧一定范围外的光线将在曲面产生全反射

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一个半圆柱形玻璃体的截面如图13-7-10所示,其中O为圆心,aOb为平面,acb为半圆柱面,玻璃的折射率n=.一束平行光与aOb面成45°角照到平面上,将有部分光线经过两次折射后由半圆柱面acb射出,试画能有光线射出的那部分区域,并证明这个区域是整个acb弧的一半.

图13-7-10
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半径为R的半圆柱形玻璃,横截面如图13-7-12所示,O为圆心,已知玻璃的折射率为,当光由玻璃射向空气时,发生全反射的临界角为45°,一束光以与MN平面成45°角的方向射向半圆柱形玻璃,求能从MN射出的光束的宽度为多少?

图13-7-12
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如图13-7-14所示,一根长为L的直光导纤维,它的折射率为n.光从它的一个端面射入,又从另一端面射出所需的最长时间为多少?(设光在真空中的光速为c)

图13-7-14
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