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9.光导纤维是利用光传播时在其内芯与外套的界面发生全反射来传输光信号的.如图所示,一根长为L的直光导纤维,其折射率为n.一束光从它的一个端面射入,又从另一个端面射出所需的最长时间为多少?(设真空中的光速为C,临界角C=arcsin$\frac{1}{n}$).分析 根据全反射条件,依据光的折射定律,结合几何关系,即可求解.
解答 解:如图所示,光从光导纤维到空气的界面,当入射角θ=C时,光的路程最长,所用时间也最长.
光的传播路程:s=$\frac{L}{sinθ}$
光在光导纤维内的传播,有:n=$\frac{c}{v}$
设所用最长时间为tmax,则:s=vtmax;
由:sinθ=sinC=$\frac{1}{n}$
解以上各式得:tmax=$\frac{{n}^{2}L}{c}$
答:从另一个端面射出所需的最长时间为$\frac{{n}^{2}L}{c}$.
点评 考查光的全反射条件,掌握光的折射定律,理解sinC=$\frac{1}{n}$ 公式的含义,知道最长时间时,入射角恰好等于临界角.
练习册系列答案
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17.下列说法中,符合历史事实的是( )
A. | 卡文迪许首次测出万有引力常量 | B. | 开普勒发现了万有引力定律 | ||
C. | 牛顿发现了行星的运动规律 | D. | 天王星被称为“笔尖下发现的行星” |
4.规定向右为正方向,质点做直线运动的v-t图象如图所示,则( )
A. | 质点在0~6 s内合力做的功大于6 s~10 s内合力做的功 | |
B. | 3 s~6 s与8 s~10 s内合力均做正功 | |
C. | 3 s~6 s和6 s~8 s内合力的平均功率相等 | |
D. | 0~3 s内合力的功率小于6 s~8 s内合力的功率 |
14.小明绕着半径为100m的圆形操场边缘跑了一圈后回到起点,在跑步过程中,小明的路程和位移的最大值分别为( )
A. | 100πm,100m | B. | 100πm,100πm | C. | 200πm,200m | D. | 200πm,0 |
18.两个线圈A和B平行放置,分别通有如图所示方向的电流,如使线圈B中的电流能在某一瞬时有所增大,则可以采取的措施是( )
A. | 保持线圈的相对位置不变,增大线圈A中的电流 | |
B. | 保持线圈A中的电流不变,将线圈A向右平移 | |
C. | 保持线圈A中的电流不变,将线圈A向上平移 | |
D. | 保持线圈A中的电流不变,将线圈A绕通过圆心的水平轴转动 |