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    （9分）被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟，由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献，与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖．光纤由内芯和外套两层组成．某光纤内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，其剖面如图所示．在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为600，为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去，求内芯的折射率n1的最小值．

     

    【答案】

    4/9

    【解析】如图所示，由题意在内芯和外套分界面上要发生全反射，当在端面上的入射角i最大（）时，折射角r也最大，在内芯与外套分界面上的入射角最小，如此时入射角等于临界角则恰能保证信号不会通过外套“泄漏”          

    这时    （3分）          

    得      （1分）                  

    在端面上（2分）时，由 （3分） 

           得n1=2 （2分）                        

    所以，当n1=2时在所有情况中从端面入射到光纤中的信号恰能都不会通过外套 “泄漏”出去． 

    评分参考：第1小题：每空3分  第2小题9分具体赋分见题中分配

     

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    A、a光通过光纤的时间大于b光通过光纤的时间B、在完全相同的条件下研究单缝衍射现象，a光形成的中央亮纹较宽C、a光照射某金属时能发生光电效应，b光照射该金属一定也能发生光电效应D、a光照射某金属逸出的光电子动能一定比b光照射该金属时逸出的光电子动能大

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （选修模块3-4）
    （1）下列说法正确的是
    CD
    CD
    ．（填写选项前的字母）
    A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
    B．如果做振动的质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动
    C．变化的电场周围不一定产生变化的磁场
    D．狭义相对论认为：在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关
    （2）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图1所示，波刚好传到x=3m处．此后x=1m处的质点比x=-1m处
    的质点
    后
    后
    （选填“先”、“后”或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10m/s，经过△t时间，在x轴上-3m～3m区间内的波形与t=0时刻的正好相同，则△t=
    0.4ns （n=1、2、3…）
    0.4ns （n=1、2、3…）
    ．
    （3）被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟，由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献，与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖．光纤由内芯和外套两层组成．某光纤内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，其剖面如图2所示．在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为600，为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去，求内芯的折射率n1的最小值．

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    被称为”光纤之父”的华裔物理学家高锟,由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献,与两位美国科学家共同荣获2009年诺贝尔物理学奖.如图所示,AB是某光导纤维的一部分,粗细均匀且弯曲成圆弧状.光自端面A垂直入射,在光纤内部侧壁某处M点恰好发生全反射,传播方向改变了90角;然后自另一端面B折射出来. 求:(1)该光导纤维的折射率;

    (2)出射光线与B端面的夹角.(已知M点以下圆弧所对应圆心角为15°)

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