【題目】點(diǎn)光源A靠近光導(dǎo)纖維管的左端中心,光導(dǎo)纖維是一根透明的細(xì)棒,由內(nèi)芯和外套兩層組成(如圖所示)。內(nèi)芯的半徑為r,物質(zhì)的折射率為;外套的半徑為R,物質(zhì)的折射率為,,。光導(dǎo)針維石端L處放置光屏M,從點(diǎn)光源發(fā)出的光射進(jìn)棒內(nèi)沿光導(dǎo)纖維內(nèi)傳出來(lái),射在光屏上。試求屏上光斑的直徑。如果將點(diǎn)光源Α沿棒軸左移到距離l處,試問(wèn):光斑的直徑有何變化?

【答案】;如果,那么光線將成任意角射出,而光斑的大小會(huì)是無(wú)限的

【解析】

從棒的左端射進(jìn)棒內(nèi)的光線,在棒的內(nèi)芯與外套的界面上多次發(fā)生全反射,沿棒的內(nèi)芯從棒的右端傳出來(lái),射到光屏上。設(shè)折射率為。兩種媒質(zhì)分界面上發(fā)生全反射的臨界角為,則。只有光的入射角。才會(huì)通過(guò)棒的內(nèi)芯(如圖乙所示)。

光錢(qián)從棒的右端射出時(shí)要發(fā)生折射,折射后將呈圓錐光束發(fā)散,根據(jù)折射定律,折射角β滿足

。

如果角α為最小入射角,即,那么光線在棒的右端發(fā)生偏折最大,這樣就可以得到最大折射角

此式對(duì)才是正確的。

已知圓截錐(光束)高為L,小底面半徑為r,錐軸與母線之間夾角為,由此不難得到大底面半徑,即光屏上光斑的半徑

。

如果,那么光線將成任意角射出,而光斑的大小會(huì)是無(wú)限的。

在光源移到棒左端l處情況下,光線以入射角=射到棒的左端,才可能形成光斑,式中所以傳出光線的折射角不可以大于,即(如同在平面平行板情況)。如果,那么公式

是正確的。如果,那么公式中應(yīng)該用代替,

有趣的是,這根彎曲長(zhǎng)棒的中心部分實(shí)際上不影響光斑大小,此外,這種光導(dǎo)纖維不僅能使光信號(hào)克服管壁,甚至克服更為復(fù)雜障礙對(duì)它的干擾。光導(dǎo)纖維前景遠(yuǎn)大,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代通信技術(shù)中。例如在建筑物稠密的都市建造抗干擾的光纜電視系統(tǒng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】讀圖回答下列問(wèn)題。

(1)甲、乙兩圖表示的氣候,在氣溫上的相同點(diǎn)是_______;不同點(diǎn)是_______。

(2)甲、乙兩圖在降水上的不同點(diǎn)是_______。

(3)甲圖氣候分布在大陸_______岸,乙圖氣候分布在大陸_______岸。

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】2016年8月5日~8月21日,第31屆夏季奧運(yùn)會(huì)將在巴西里約熱內(nèi)盧舉行。讀圖,完成下面小題。

1巴西( )

A.地勢(shì)南高北低,城市多分布在北部平原

B.亞馬孫河徑流量大,流經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)

C.東南海域因寒暖流交匯,形成著名漁場(chǎng)

D.里約熱內(nèi)盧比巴西利亞降水季節(jié)變化小

2奧運(yùn)會(huì)期間,里約熱內(nèi)盧( )

A.正值多雨季節(jié),天氣涼爽

B.正午太陽(yáng)高度角逐漸增大

C.日出越來(lái)越早,晝長(zhǎng)夜短

D.地球自轉(zhuǎn)線速度比北京慢

3與里約熱內(nèi)盧同緯度的大陸西岸( )

A.受赤道低壓帶控制,高溫多雨

B.河流眾多,落差大,水能豐富

C.有上升流經(jīng)過(guò),多海霧

D.地處板塊內(nèi)部,地殼比較穩(wěn)定

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖為桂林山水水墨景觀圖,在該區(qū)域巖層中發(fā)現(xiàn)有海洋生物化石。讀圖,回答問(wèn)題。

1形成該區(qū)域巖層的主要地質(zhì)作用是( )

A.海底火山噴發(fā)B.流水侵蝕

C.海洋沉積D.變質(zhì)作用

2圖中景觀觀賞中尤其要注意( )

A.精選觀賞的點(diǎn)位B.把握觀賞的時(shí)機(jī)

C.洞悉景觀的文化定位D.了解景觀的特點(diǎn)

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】五角棱鏡是光學(xué)儀器中常用的一種元件,如圖所示。棱鏡用玻璃制成,BC、CD兩平面高度拋光,AB、DE兩平面高度拋光后鍍銀。試證明:經(jīng)BC面入射的光線,不管其方向如何,只要它能經(jīng)歷兩次反射(在ABDE面上),與之相應(yīng)的由CD面出射的光線,必與入射光線垂直。

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】讀美國(guó)部分地區(qū)輪廓圖,完成下列問(wèn)題。

【1】圖中a、b、c、d四區(qū)域中,屬于商品谷物農(nóng)業(yè)的是

A. a、b、c B. a、b、d C. a、c、d D. b、c、d

【2】和歐洲相比,美國(guó)商品谷物農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)上的最突出優(yōu)勢(shì)是

A.地廣人稀,生產(chǎn)規(guī)模大B.五大湖及密西西比河的航運(yùn)

C.機(jī)械化水平高D.科技投入較多

【3】關(guān)于圖中e區(qū)域的說(shuō)法,正確的是

A.為混合農(nóng)業(yè)區(qū) B.因過(guò)度墾殖,土壤肥力下降

C.廉價(jià)勞動(dòng)力充足 D.以種植蔬菜、花卉為主

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】閱讀材料,回答下列問(wèn)題。

澳大利亞煤、鐵資源豐富,但鋼鐵工業(yè)規(guī)模小,產(chǎn)能低。鋼鐵工業(yè)主要集中 分布在東部沿海地區(qū)(下圖),鋼鐵工業(yè)耗水量較大,需要?jiǎng)趧?dòng)力較多。澳大利亞既是世界小麥?zhǔn)袌?chǎng)的主要供應(yīng)國(guó),也是世界畜產(chǎn)品的主要產(chǎn)地之一。墨累達(dá)令盆地的農(nóng)業(yè)區(qū)位因素和生產(chǎn)特點(diǎn)具有典型性。

(1)從客運(yùn)、貨運(yùn)的角度分析澳大利亞鐵路密度小的原因。

(2)說(shuō)明澳大利亞鋼鐵工業(yè)集中分布在東部沿海的原因。

(3)說(shuō)明墨累—達(dá)令河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的突出優(yōu)點(diǎn)。

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】閱讀圖文材料,完成下列要求。

阿瓦提縣被稱為“中國(guó)長(zhǎng)絨棉之鄉(xiāng)”,2012年長(zhǎng)絨棉產(chǎn)量約占全國(guó)70%棉花是喜溫喜光作物,喜旱怕漬澇,對(duì)水分也有一定需求,但開(kāi)花期和收獲期忌多雨,蟲(chóng)害防治成本高。

(1)說(shuō)出阿瓦提縣棉花產(chǎn)區(qū)比長(zhǎng)江下游棉花產(chǎn)區(qū)更有利的氣候條件。

(2)距消費(fèi)市場(chǎng)較遠(yuǎn)卻并未影響阿瓦提縣商品棉銷售,請(qǐng)解釋原因

(3)請(qǐng)為以長(zhǎng)絨棉種植為基礎(chǔ)的阿瓦提縣的可持續(xù)發(fā)展提出建議。

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科目:高中地理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,勻質(zhì)立方體的邊長(zhǎng)為,質(zhì)量為.試求該立方體繞對(duì)角線軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.

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