精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

 (1)一臺激光器發(fā)出一束單色光，如果已知這束單色光在某介質中的傳播速度為v，那么這束單色光從該介質射向真空發(fā)生全反射的臨界角的正弦為多少？

(2)由于激光是亮度高、平行度好、單色性好的相干光，所以光導纖維中用激光作為信息高速傳輸的載體．要使射到粗細均勻的圓形光導纖維一個端面上的激光束都能從另一個端面射出，而不會從側壁“泄漏”出來，光導纖維所用材料的折射率至少應為多大？

 (1)　(2)

 [解析] (1) 光在某介質中的折射率n＝

故sinC＝＝

 (2)設激光束在光導纖維端面的入射角為i，折射角為r，折射光線射向側面時的入射角為i′，折射角為r′，如圖所示．

由折射定律＝n

由幾何關系r＋i′＝90°，則sinr＝cosi′.

由全反射臨界角的公式sini′＝

則cosi′＝

要保證從端面射入的任何光線都能發(fā)生全反射，應有i＝r′＝90°，即sini＝1.

由n＝＝＝，解得n＝

故光導纖維的折射率至少應為

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?江蘇一模）（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應的答題區(qū)域內作答，如都作答則按A、B兩小題評分）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法中正確的是
C
C

A．當分子間的距離增大時，分子間的引力變大而斥力變小
B．布朗運動反映了懸浮在液體中固體顆粒分子的無規(guī)則運動
C．氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁頻繁碰撞而產生的
D．隨著低溫技術的發(fā)展，我們可以使溫度逐漸降低，并最終達到絕對零度
（2）一定質量的某種理想氣體分別經歷圖1所示的三種變化過程，其中表示等壓變化的是
C
C
（選填圖1中A、B或C），該過程中氣體的內能
增加
增加
（選填“增加”、“減少”或“不變”）．
（3）在一個大氣壓下，1g水在沸騰時吸收了2260J的熱量后變成同溫度的水蒸汽，對外做了170J的功，阿伏伽德羅常數NA=6.0×1023mol-1，水的摩爾質量M=18g/mol．則
①水的分子總勢能變化了
2090
2090
J；
②1g水所含的分子數為
3.3×1022
3.3×1022
（結果保留兩位有效數字）．w w w．ks5u．c om
B．（選修模塊3-4）
（1）關于聲波和光波，以下敘述正確的是
BC
BC

A．聲波和光波均為橫波
B．聲波和光波都能發(fā)生干涉、衍射現象
C．波速、波長和頻率的關系式v=λf，既適用于聲波也適用于光波
D．同一列聲波在不同介質中傳播速度不同，光波在不同介質中傳播速度相同
（2）一根長繩左端位于平面直角坐標系的O點，t=0時某同學使繩子的左端開始做簡諧運動，t=1s時形成如圖2所示波形．則該波的周期T=
4
4
s，傳播速度v=
1
1
m/s．
（3）如圖3所示為直角三棱鏡的截面圖，一條光線平行于 BC邊入射，經棱鏡折射后從AC邊射出．已知∠A=θ=60°，該棱鏡材料的折射率為
3
3
；光在棱鏡中的傳播速度為
3
3
c
3
3
c
（已知光在真空中的傳播速度為c）．
C．（選修模塊3-5）
（1）在下列核反應方程中，x代表質子的方程是
BC
BC

A．1327Al+24He→1530P+x
B．714N+24He→817O+x
C．12H+γ→01n+x
D．13H+x→24He+01n
（2）當具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5eV．為了使該金屬產生光電效應，入射光子的最低能量為
B
B

A．1.5eV         B．3.5eV 8一臺激光器發(fā)光功率為P0，發(fā)出的激光在真空中波長為λ，真空中的光速為c，普朗克常量為h，則每一個光子的動量為
h
λ
h
λ
；該激光器在t秒內輻射的光子數為
P0λt
hc
P0λt
hc
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

2005年7月歐洲向金星發(fā)射首枚探測器“金星快車”。在金星探測中，動力問題是一個關鍵問題，目前研究比較成熟又可靠的是太陽帆推進器。根據量子理論，光子不但有動能，還有動量，其計算式為p=h/λ，其中h是普朗克常量，λ是光子的波長。既然光子有動量，那么光照到物體表面，光子被物體吸收或反射時，光都會對物體產生壓強，這就是“光壓”。

(1)一臺二氧化碳氣體激光器發(fā)出的激光功率為P0=1 000 W，射出光束的橫截面積為S=1.00 mm2，當它垂直照射到某一物體表面時，對該物體產生的最大光壓將是多大?

(2)既然光照射物體會對物體產生光壓，有人設想在遙遠的宇宙探測過程中用光壓力為動力推動航天器加速。給探測器安裝上面積極大、反射率極高的薄膜，并讓它正對太陽。已知在地球繞日軌道上，每平方米面積上得到的太陽光能的功率為1.35 kW，探測器質量為M=50 kg，薄膜面積為4×104 m2，那么探測器能得到的加速度為多大?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

【選做題】（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應的答題區(qū)域內作答，如都作答則按A、B兩小題評分）

A．（選修模塊3-3）（12分）

（1）下列說法中正確的是   ▲    

A．當分子間的距離增大時，分子間的引力變大而斥力變小

B．布朗運動反映了懸浮在液體中固體顆粒分子的無規(guī)則運動

C．氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁頻繁碰撞而產生的

D．隨著低溫技術的發(fā)展，我們可以使溫度逐漸降低，并最終達到絕對零度 

（2）一定質量的某種理想氣體分別經歷下圖所示的三種變化過程，其中表示等壓變化的是   ▲   （選填A、B或C），該過程中氣體的內能   ▲   （選填“增加”、“減少”或“不變”）。

（3）在一個大氣壓下，1g水在沸騰時吸收了2260J的熱量后變成同溫度的水蒸汽，對外做了170J的功，阿伏伽德羅常數NA=6.0×1023mol-1，水的摩爾質量M=18g/mol。則

①水的分子總勢能變化了      ▲      J；

②1g水所含的分子數為      ▲     （結果保留兩位有效數字）。

B．（選修模塊3-4）（12分）

（1）關于聲波和光波，以下敘述正確的是   ▲    [來源:]

A．聲波和光波均為橫波

B．聲波和光波都能發(fā)生干涉、衍射現象

C．波速、波長和頻率的關系式，既適用于聲波也適用于光波

D．同一列聲波在不同介質中傳播速度不同，光波在不同介質中傳播速度相同

（2）一根長繩左端位于平面直角坐標系的O點，t=0時某同學使繩子的左端開始做簡諧運動，t=1s時形成如圖所示波形。則該波的周期T=▲ s，傳播速度v= ▲ m/s。

（3）如圖所示為直角三棱鏡的截面圖，一條光線平行于 BC邊入射，經棱鏡折射后從AC邊射出。已知 ∠A=θ=60°，該棱鏡材料的折射率為   ▲   ；光在棱鏡中的傳播速度為   ▲   （已知光在真空中的傳播速度為c）。

C．（選修模塊3-5）（12分）

（1）在下列核反應方程中，x代表質子的方程是     ▲      

A．+→         B．+→

C．+→            D．→+

（2）當具有5.0 eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5 eV。為了使該金屬產生光電效應，入射光子的最低能量為     ▲    

A．1.5 eV         B．3.5eV           C．5.0eV           D．6.5 eV

（3）一臺激光器發(fā)光功率為P0，發(fā)出的激光在真空中波長為，真空中的光速為，普朗克常量為，則每一個光子的動量為  ▲  ；該激光器在秒內輻射的光子數為  ▲ 。

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2010年江蘇省蘇北四市高三上學期第一次調研考試物理試題 題型：填空題

【選做題】（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應的答題區(qū)域內作答，如都作答則按A、B兩小題評分）
A．（選修模塊3-3）（12分）
（1）下列說法中正確的是       
A．當分子間的距離增大時，分子間的引力變大而斥力變小
B．布朗運動反映了懸浮在液體中固體顆粒分子的無規(guī)則運動
C．氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁頻繁碰撞而產生的
D．隨著低溫技術的發(fā)展，我們可以使溫度逐漸降低，并最終達到絕對零度 
（2）一定質量的某種理想氣體分別經歷下圖所示的三種變化過程，其中表示等壓變化的是     （選填A、B或C），該過程中氣體的內能     （選填“增加”、“減少”或“不變”）。

（3）在一個大氣壓下，1g水在沸騰時吸收了2260J的熱量后變成同溫度的水蒸汽，對外做了170J的功，阿伏伽德羅常數NA=6.0×1023mol-1，水的摩爾質量M=18g/mol。則
①水的分子總勢能變化了           J；
②1g水所含的分子數為          （結果保留兩位有效數字）。
B．（選修模塊3-4）（12分）
（1）關于聲波和光波，以下敘述正確的是       
A．聲波和光波均為橫波
B．聲波和光波都能發(fā)生干涉、衍射現象
C．波速、波長和頻率的關系式，既適用于聲波也適用于光波
D．同一列聲波在不同介質中傳播速度不同，光波在不同介質中傳播速度相同
（2）一根長繩左端位于平面直角坐標系的O點，t=0時某同學使繩子的左端開始做簡諧運動，t=1s時形成如圖所示波形。則該波的周期T= s，傳播速度v= m/s。

（3）如圖所示為直角三棱鏡的截面圖，一條光線平行于BC邊入射，經棱鏡折射后從AC邊射出。已知∠A=θ=60°，該棱鏡材料的折射率為      ；光在棱鏡中的傳播速度為     （已知光在真空中的傳播速度為c）。

C．（選修模塊3-5）（12分）
（1）在下列核反應方程中，x代表質子的方程是            
A．+→         B．+→
C．+→            D．→+
（2）當具有5.0 eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5 eV。為了使該金屬產生光電效應，入射光子的最低能量為         
A．1.5 eV         B．3.5 eV           C．5.0 eV           D．6.5 eV
（3）一臺激光器發(fā)光功率為P0，發(fā)出的激光在真空中波長為，真空中的光速為，普朗克常量為，則每一個光子的動量為   ；該激光器在秒內輻射的光子數為  。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案