被稱為“光纖之父”的華裔物理學家高錕，由于在光纖傳輸信息研究方面做出了巨大貢獻，與兩位美國科學家共獲2009年諾貝爾物理學獎．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都不會通過外套“泄漏”出去，求內(nèi)芯的折射率的最小值．

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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

當在端面上的入射角i最大（）時，折射角r也最大，在內(nèi)芯與外套分界面上的入射角最小，如此時入射角等于臨界角則恰能保證信號不會通過外套“泄漏”            （1分）
這時             （1分）
得      （1分）
在端面上時，由         （1分）
得n1=2            （1分）
所以，當n1=2時在所有情況中從端面入射到光纖中的信號恰能都不會通過外套 “泄漏”出去．
考點：本題考查光的全反射

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

一個等腰直角三棱鏡的截面ABC如圖甲所示，一細束綠光從AB面的P點沿平行底面BC方向射人棱鏡后，經(jīng)BC面反射，再從AC面的Q點射出，且有PQ∥BC（圖中未畫光在棱鏡內(nèi)的光路）．若棱鏡對綠光的折射率是，則綠光在棱鏡中的傳播速度是      m／s；如果將一束藍光沿同樣的路徑從P點射入三棱鏡，也有光線從AC射出，請在圖乙中定性作出出射光線（虛線表示綠光的出射光線）．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一個折射率為的三棱鏡的截面為等腰直角△ABC，∠A為直角．此截面所在平面內(nèi)的一束光線沿與AB邊成θ角（θ＜90°）的方向入射到AB邊的中點P處，若要光線進入三棱鏡后能射到AC邊上且能在AC面上發(fā)生全反射，則cosθ應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，厚度為d、折射率為n的大玻璃板的下表面，緊貼著一個半徑為r的圓形發(fā)光面．為了從玻璃板的上方看不見圓形發(fā)光面，可在玻璃板的上表面貼一塊紙片，所貼紙片的最小面積應(yīng)是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（2）（9分）如圖所示為一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中裝一定量的水，在容器底部有一單色點光源，已知水對該光的折射率為，玻璃對該光的折射率為1.5，容器底部玻璃的厚度為d，水的深度也為d。

求:①這種光在玻璃和水中傳播的速度
②水面形成的光斑的面積（僅考慮直接由光源發(fā)出的光線）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9 分）如圖所示，AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖，其頂角θ=83°．今有一束單色光線在橫截面內(nèi)從OA的中點E沿垂直O(jiān)A的方向射入玻璃磚，一部分光線經(jīng)AB面反射后恰好未從OB面射出，不考慮多次反射作用．試做出光路圖并求玻璃的折射率n.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

圖示是一透明的圓柱體的橫截面，其半徑R＝20cm，折射率為，AB是一條直徑，今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體，試求：
①光在圓柱體中的傳播速度；
②距離直線AB多遠的入射光線，折射后恰經(jīng)過B點.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一玻璃球體的半徑為，為球心，為直徑。來自 點的光線在點射出。出射光線平行于，另一光線恰好在點發(fā)生全反射。已知，求：（1）玻璃的折射率；（2）球心O到BN的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，游泳池寬度L="15" m，水面離岸邊的高度為h1="0.5" m，在左岸邊一標桿上裝有一A燈，A燈距地面高h2="0.5" m，在右岸邊站立著一個人，E點為人眼的位置，人眼距地面離h3="1.5" m，若此人發(fā)現(xiàn)A燈經(jīng)水反射所成的像與左岸水面下某處的B燈經(jīng)折射后所成的像重合(B燈在圖中未畫出），已知水的折射率為1.3，則B燈在水面下多深處？（可用根式表示）

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