由于激光是亮度高、平行度好、單色性好的相干光，所以光導(dǎo)纖維中用激光作為信息高速傳輸?shù)妮d體，要使射到粗細(xì)均勻的圓形光導(dǎo)纖維一個(gè)端面上的激光束都能從另一個(gè)端面射出，而不會(huì)從側(cè)壁“泄漏”出來(lái)，光導(dǎo)纖維所用材料的折射率至少應(yīng)為多大？

答案：
解析：

　　答案：

　　解析：要保證不會(huì)有光線從側(cè)面跑出來(lái)，其含義是不管入射角多大都能在測(cè)量壁發(fā)生全反射．令入射角等于90°，再由折射定律和全反射臨界角公式、幾何關(guān)系就可以求出材料的折射率．

　　設(shè)激光束在光導(dǎo)纖維端面的入射角為i，折射角為α，折射光線射向側(cè)面時(shí)的入射角為β，如圖所示．

　　由折射定律：，

　　由幾何關(guān)系：α＋β＝90°，

　　sinα＝cosβ．

　　由全反射臨界角的公式：

　　sinβ＝，

　　cosβ＝，

　　要保證從端面射入的任何光線都能發(fā)生全反射，應(yīng)有i＝90°，sini＝1．故

　　，

　　解得：n＝，

　　光導(dǎo)纖維的折射率應(yīng)為n≥．


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

由于激光是亮度高、平行度好、單色好的相干光，所以光導(dǎo)纖維中用激光作為信息高速傳輸?shù)妮d體.要使射到粗細(xì)均勻的圓形光導(dǎo)纖維一個(gè)端面上的激光束都能從另一個(gè)端面射出，而不會(huì)從側(cè)壁“泄漏”出來(lái)，光導(dǎo)纖維所用材料的折射率至少應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：2012屆江蘇省高三高考一輪復(fù)習(xí)第十三章第1單元物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

一臺(tái)激光器，它的功率為P，如果它發(fā)射出的單色光在空氣中的波長(zhǎng)為λ.
(1)它在時(shí)間t內(nèi)輻射的光能為_(kāi)_________，如果已知這束單色光在某介質(zhì)中的傳播速度為v，那么這束單色光從該介質(zhì)射向真空發(fā)生全反射的臨界角為_(kāi)_________．
(2)由于激光是亮度高、平行度好、單色性好的相干光，所以光導(dǎo)纖維中用激光作為信息高速傳輸?shù)妮d體．要使射到粗細(xì)均勻的圓形光導(dǎo)纖維一個(gè)端面上的激光束都能從另一個(gè)端面射出，而不會(huì)從側(cè)壁“泄漏”出來(lái)，光導(dǎo)纖維所用材料的折射率至少應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年江蘇省高三高考一輪復(fù)習(xí)第十三章第1單元物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

一臺(tái)激光器，它的功率為P，如果它發(fā)射出的單色光在空氣中的波長(zhǎng)為λ.

(1)它在時(shí)間t內(nèi)輻射的光能為_(kāi)_________，如果已知這束單色光在某介質(zhì)中的傳播速度為v，那么這束單色光從該介質(zhì)射向真空發(fā)生全反射的臨界角為_(kāi)_________．

 (2)由于激光是亮度高、平行度好、單色性好的相干光，所以光導(dǎo)纖維中用激光作為信息高速傳輸?shù)妮d體．要使射到粗細(xì)均勻的圓形光導(dǎo)纖維一個(gè)端面上的激光束都能從另一個(gè)端面射出，而不會(huì)從側(cè)壁“泄漏”出來(lái)，光導(dǎo)纖維所用材料的折射率至少應(yīng)為多大？

 

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