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折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中,若从A端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射,最后从B端射出,如图所示,求:

①光在A面上入射角的最大值.
②若光在纤维中恰能发生全反射,由A端射入到从B端射出经历的时间是多少?

 ②

解析试题分析:①光路图如下图所示,要在纤维中发生全反射,
其临界角C有:     ①
折射角:θ2=90°-C         ②
所以,   ③
由折射定律:  ④
  ⑤
②光在纤维中传播的速度:(c为光在真空中传播的速度)
光在沿纤维轴线方向上的速度分量:
  ⑥
所用时间:    ⑦
评分标准:①②③④⑤式各1分,⑥⑦式各2分。

考点:本题考查光导纤维、全反射、折射率和光的直线传播等知识。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)桌面上有一玻璃圆锥,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,此三角形的边长为L,如图所示,有一半径为的圆柱形平行光束垂直底面入射到圆锥上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为,求:

①光在玻璃中的传播速度是多少?
②光束在桌面上形成的光斑的面积是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角θ=30°,P为垂直于直线BCD的光屏。一束宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面,经三棱镜折射后在屏P上形成一条光带。
①以图中编号为a、b、c的三条光线为代表画出光束经棱镜折射的光路示意图;
②若从AC面出射的光线与原来入射光线的夹角为30°,求棱镜的折射率。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)一条圆柱形的光导纤维长为L、折射率为n,光在真空中的传播速度为c,求:光从它的一端端面的圆心射入,经全反射后从另一端射出,所需的最长时间t。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示为一玻璃砖,MN垂直NP,一束单色光从MN上的一点A进入玻璃砖后,又从NP上一点B进入空气中,已知入射角α和出射角β,则

①求玻璃的折射率.
②若已知,0≤α≤,求β的最小值.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一玻璃球体的半径为为球心,为直径。来自点的光线点射出。出射光线平行于,另一光线恰好在点发生全反射。已知,求

①玻璃的折射率。
②球心O到BN的距离 。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,为某种透明介质的截面图,△AOC为等腰直角三角形,BC为半径R="12" cm的四分之一圆弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点.一束红光射向圆心O,在AB分界面上的入射角i=45o,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光的折射率为n=,求两个亮斑与A点间的距离。

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科目:高中物理 来源: 题型:作图题

一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30°,斜边AB=a,棱镜材料的折射率为n=.在此截面所在的平面内,一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜。画出光路图,并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

下列说法正确的是(   )

A.结合能越大表示原子核中核子结合得越牢靠,原子核越稳定
B.β射线和光电效应中逸出的电子都是原子核衰变产生的
C.均匀变化的电场可以产生电磁波
D.在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。

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