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如圖所示，一段直光導纖維，折射率為n，長為L．
①為了使光線能從右端全部射出，在左端的入射角應限制在什么范圍？為了使光線以任意角度入射，都能從右端全部射出，折射率n應限制在什么范圍？
②如果光線在光纖內恰好發生全反射，那么從左端進入到從右端射出，共需要多少時間？

（1）

，

（2）

①如圖，當光線在光纖內的入射角為臨界角i₀時，光線處于全反射的臨界狀態，從而有

，整理有

，所以

．當θ=90°時，

，

，所以

．
②根據平行光導纖維的光速的水平分量為

，所以，傳播時間為

．式中c為光在真空中的傳播速度．

練習冊系列答案

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A．

B．

C．

D．

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如右圖所示，MN是位于豎直平面內的光屏，放在水平面上的半圓柱形玻璃磚的平面部分ab與屏平行。由光源S發出的一束白光沿半圓半徑射入玻璃磚，通過圓心O再射到屏上。在水平面內以O點為圓心沿逆時針方向緩緩轉動玻璃磚，在光屏上出現了彩色光帶。當玻璃磚轉動角度大于某一值，屏上彩色光帶中的某種顏色的色光首先消失。有關彩色的排列順序和最先消失的色光是（　　）

A．左紅右紫，紅光	B．左紅右紫，紫光
C．左紫右紅，紅光	D．左紫右紅，紫光

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半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖13-7-12所示，O為圓心，已知玻璃的折射率為

，當光由玻璃射向空氣時，發生全反射的臨界角為45°，一束光以與MN平面成45°角的方向射向半圓柱形玻璃，求能從MN射出的光束的寬度為多少？

圖13-7-12

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在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖6所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為（）

A．r

B．1.5r

C．2r

D．2.5r

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I．一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖1所示，此時刻質點P的速度為v，經過0.2s后它的速度大小、方向第一次與v相同，再經過1.0s它的速度大小、方向第二次與y相同，則下列判斷中正確的有______

A．波沿x軸負方向傳播，且波速為10m/s
B．波沿x軸正方向傳播，且波速為5m/s
C．質點M與質點Q的位移大小總是相等、方向總是相反
D．若某時刻N質點到達波谷處，則Q質點一定到達波峰處
E．從圖示位置開始計時，在2.2s時刻，質點M剛好處在波峰位置
II．光纖是現代通訊普遍使用的信息傳遞媒介，它利用全反射原理來傳遞光信號．現有一根圓柱形光纖，已如制作光纖材料的折射率為n．假設光信號從光纖一端的中心進入．為保證沿任意方向進入的光信號都能傳遞到另一端，n不能小于某一值．（如圖2）
（1）求n的最小值；
（2）沿不同方向進入光纖的光信號傳遞到另一端所用的時間會有所不同，求最長與最短時間的比．

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用折射率為1.5的玻璃制成等邊三棱鏡，一束光線垂直于棱鏡的一個表面入射.圖19-4-9中光路正確的是（）

圖19-4-9

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如圖所示，兩束頻率不同的光束A和B分別沿半徑方向射人半圓形玻璃磚，出射光線都是OP方向，下面說法正確的是

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B．在玻璃中，B光的傳播速度比A光的大

C．光由玻璃射向空氣發生全反射時，A光的臨界角比B光的小

D．B光的頻率比A光的頻率高

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