分析 (1)根據(jù)全反射的條件,結(jié)合光的折射定律,即可求解;
(2)根據(jù)入射角最大時(shí)所用的時(shí)間最長(zhǎng),及運(yùn)動(dòng)的合成與分解,即可求解.
解答 解:(1)如圖所示,當(dāng)在端面上的入射角最大(im=90°)時(shí),折射角r也最大,在纖芯與包層分界面上的入射角i′最。
在端面上im=90°時(shí),由:n=$\frac{sin90°}{sinr}$
解得:sinr=$\frac{1}{n}$,
當(dāng)i′=θ時(shí)恰好發(fā)生全反射,有:i'=90°-r,
則:sinθ=sini′=sin(90°-r)=cosr=$\sqrt{1-\frac{1}{{n}^{2}}}$,
解得:n=$\frac{1}{cosθ}$,
要使該光信號(hào)從真空由光纖一端入射不會(huì)通過(guò)外套“泄漏”出去,光纖內(nèi)芯:n<$\frac{1}{cosθ}$;
(2)內(nèi)芯材料對(duì)光信號(hào)的折射率為n1,則sinr=$\frac{1}{{n}_{1}}$,則有:cosr=$\frac{\sqrt{{n}_{1}^{2}-1}}{{n}_{1}}$,
當(dāng)在端面上入射角最大時(shí)所用的時(shí)間最長(zhǎng),這時(shí)光在纖芯中總路程為:s=$\frac{L}{cosr}$,
光纖中光速:v=$\frac{c}{{n}_{1}}$,
光的傳播時(shí)間為:t=$\frac{s}{v}$,
解得:t=$\frac{{n}_{1}^{2}L}{c\sqrt{{n}_{1}^{2}-1}}$.
答:(11)光纖內(nèi)芯n應(yīng)滿足的條件是n<$\frac{1}{cosθ}$;
(2)光信號(hào)發(fā)回發(fā)射基地的最長(zhǎng)時(shí)間為$\frac{{n}_{1}^{2}L}{c\sqrt{{n}_{1}^{2}-1}}$.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了光的折射定律的應(yīng)用,掌握全反射的條件,理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解在其中的應(yīng)用即可解題,解題時(shí)注意作出光路圖,注意幾何知識(shí)的應(yīng)用.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 將兩極板間的距離增大,電容器的電容將增大 | |
B. | 將兩極板平行錯(cuò)開,使正對(duì)面積減小,電容器的電容將減小 | |
C. | 在極板間加一陶瓷板,電容器的電容將減小 | |
D. | 將電容器兩極板的電量減少,電容器的電容將減小 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 研究劉翔在飛奔的110米的過(guò)程所用的時(shí)間,不可以看做質(zhì)點(diǎn) | |
B. | 教練為了分析其動(dòng)作要領(lǐng),可以將其看做質(zhì)點(diǎn) | |
C. | 無(wú)論研究什么問(wèn)題,均不能把劉翔看做質(zhì)點(diǎn) | |
D. | 是否能將劉翔看做質(zhì)點(diǎn),決定于我們所研究的問(wèn)題 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 0.46 m/s2 | B. | 0.37 m/s2 | C. | 2.6 m/s2 | D. | 0.43 m/s2 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | mA>mB qA<qB | B. | mA<mB qA<qB | C. | mA=mB qA<qB | D. | mA=mB qA>qB |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 用同樣大的力去推兩個(gè)物體,其中能被推動(dòng)的一個(gè)慣性小 | |
B. | 夾角不變的兩個(gè)分力大小都增大,合力一定增大 | |
C. | 蕩秋千從最低點(diǎn)上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中,人處于超重狀態(tài) | |
D. | 在時(shí)間t內(nèi),加速度與速度方向相同,速度一定不斷增大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | T變大,f變大 | B. | T變小,f變大 | C. | T變大,f不變 | D. | T變小,f變小 |
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