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)纖維中用激光作高速傳輸信息的載體.要使射到粗細(xì)均勻的圓形光導(dǎo)纖維的一個(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)，那么光導(dǎo)纖維所用的材料的折射率至少應(yīng)是多少呢？

解：假設(shè)激光束在光導(dǎo)纖維前端的入射角為θ1,折射角為θ2，折射光線(xiàn)射向側(cè)面時(shí)的入射角為θ3，如圖36所示.

圖36

由折射定律有,由幾何關(guān)系θ2+θ3=90°,則sinθ2=cosθ3.又由全反射臨界角公式得sinθ3=,故cosθ3=.要保證從端面射入的光線(xiàn)都能發(fā)生全反射，應(yīng)有θ1=90°時(shí)，射到光導(dǎo)纖維側(cè)壁上的光線(xiàn)也會(huì)發(fā)生全反射.

故

得.

本題也可利用分析的方法：由圖可看出：θ1越大，θ2越大，而θ2+θ3=90°,則θ3越小，射到光纖側(cè)壁上的光越不容易全反射，當(dāng)θ1等于90°時(shí)，此時(shí)θ3為臨界角，此時(shí)θ2=θ3=45°

折射率.

答案：


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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

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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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