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某有線制導導彈發(fā)射時，在導彈發(fā)射基地和導彈間連一根細如蛛絲的特制光纖，它雙向傳輸信號，能達到有線制導作用．光纖由纖芯和包層組成，其剖面如所示，其中纖芯材料的折射率，包層折射率，光纖長度為．(已知當光從折射率為的介質射人折射串為的介質時，入射角、折射角間滿足：)

（1）試通過計算說明從光纖一端入射的光信號是否會通過包層“泄漏”出去。

（2）若導彈飛行過程中，將有關參數(shù)轉變?yōu)楣庑盘�，利用光纖發(fā)回發(fā)射基地經瞬間處理后轉化為指令光信號返回導彈，求信號往返需要的最長時間。

 

（1）不會

（2）

解析:（1）如圖所示，由題意在纖芯和包層分界面上全反射臨界角C滿足n1sinC=n2sin90°，得C=60°           （4分）

當在端面上的入射角最大（im=90°）時，折射角也最大，在纖芯與包層分界面上的入射角最�。嗣嫔�時，由，得這時，      （4分）所以，在所有情況中從端面入射到光纖中的信號都不會從包層中“泄漏”出去．（2分）

（2）當在端面上入射角最大時所用的時間最長，這時光在纖芯中總路程為，（4分）

光纖中光速，時間為   （4分）

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

2009年10月6日，原香港中文大學校長、“光纖之父”高錕教授獲得諾貝爾物理學獎．某有線制導導彈發(fā)射時，在導彈發(fā)射基地和導彈間連一根細如蛛絲的特制光纖，它雙向傳輸信號，能達到有線制導作用．光纖由纖芯和包層組成，其剖面如圖，其中纖芯材料的折射率n1=2，包層折射率n2=
3
，光纖長度為3
3
km．（已知當光從折射率為n1的介質射入折射率為n2的介質時，入射角θ1、折射角θ2間滿足關系：n1sinθ1=n2sinθ2）
（1）試通過計算說明從光纖一端入射的光信號是否會通過包層“泄漏”出去，
（2）若導彈飛行過程中，將有關參數(shù)轉變?yōu)楣庑盘�，利用光纖發(fā)回發(fā)射基地經瞬間處理后轉化為指令光信號返回導彈，求信號往返需要的最長時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網（1）在海地大地震中，設地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s．如圖所示，一種簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成，在這次地震中，震源地在地震儀的正下方，若在地面上的觀察者觀察到兩振子的振動相差5s，則
 

A．P先開始振動，震源距地震儀約36km
B．P先開始振動，震源距地震儀約25km
C．H先開始振動，震源距地震儀約36km
D．H先開始振動，震源距地震儀約25km
（2）2009年10月6日，原香港中文大學校長、“光纖之父”高錕教授獲得諾貝爾物理學獎．某有線制導導彈發(fā)射時，在導彈發(fā)射基地和導彈間連一根細如蛛絲的特制光纖，它雙向傳輸信號，能達到有線制導作用．光纖由纖芯和包層組成，其剖面如圖，其中纖芯材料的折射率n1=2，包層折射率n2=
3
，光纖長度為3
3
km．（已知當光從折射率為n1的介質射入折射率為n2的介質時，入射角θ1、折射角θ2間滿足關系：n1sinθ1=n2sinθ2）若導彈飛行過程中，將有關參數(shù)轉變?yōu)楣庑盘�，利用光纖發(fā)回發(fā)射基地經瞬間處理后轉化為指令光信號返回導彈，求信號往返需要的最長時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

物理選修3-4
（1）近年來全球地震頻發(fā)已引起全球的高度關注．
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某實驗室一種簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成．如圖1，在某次地震中同一震源產生的地震橫波和地震縱波的波長分別為10km和20km，頻率為0.5Hz．假設該地震波的震源恰好處在地震儀的正下方，觀察到兩振子相差5s開始振動，則地震儀中的兩個彈簧振子振動的頻率等于
 
．地震儀的豎直彈簧振子P先開始振動，震源距地震儀約
 
．
（2）“光纖之父”高錕獲得2009年諾貝爾物理學獎的理由為--“在光學通信領域光在光纖中傳輸方面所取得的開創(chuàng)性成就”．某有線制導導彈發(fā)射時，在導彈發(fā)射基地和導彈間連一根細如蛛絲的特制光纖，它雙向傳輸信號，能達到有線制導作用．光纖由纖芯和包層組成，其剖面如圖2，為保證從光纖一端入射的光信號不會通過包層“泄漏”出去，光在光纖內部由纖芯射向纖芯與包層的界面時須發(fā)生
 
，故纖芯的折射率一定
 
包層的折射率（填“大于”、“小于”或“等于”）．若已知某光纖纖芯的折射率為n，光纖總長度為L，且暴露在空氣中．光從光纖一端以某一角度入射時，恰好能使入射的光信號無“泄露”，求光在光纖內部傳播所需要的時間（已知光在真空中的傳播速度為C）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（16分）某有線制導導彈發(fā)射時，在導彈發(fā)射基地和導彈間連一根細如蛛絲的特制光纖，它雙向傳輸信號，能達到有線制導作用。光纖由纖芯和包層組成，其剖面如圖所示，其中纖芯材料的折射率，包層折射率，光纖長度為。(已知當光從折射率為的介質射入折射串為的介質時，入射角、折射角間滿足：)

   

（1）試通過計算說明從光纖一端入射的光信號是否會通過包層“泄漏”出去；

（2）若導彈飛行過程中，將有關參數(shù)轉變?yōu)楣庑盘�，利用光纖發(fā)回發(fā)射基地經瞬間處理后轉化為指令光信號返回導彈，求信號往返需要的最長時間。

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科目：高中物理 來源：湖南省長郡中學2009—2010學年下學期高二學業(yè)水平模擬考試（理綜）物理部分 題型：計算題

某有線制導導彈發(fā)射時，在導彈發(fā)射基地和導彈間連一根細如蛛絲的特制光纖，它雙向傳輸信號，能達到有線制導作用．光纖由纖芯和包層組成，其剖面如所示，其中纖芯材料的折射率，包層折射率，光纖長度為．(已知當光從折射率為的介質射人折射串為的介質時，入射角、折射角間滿足：)
（1）試通過計算說明從光纖一端入射的光信號是否會通過包層“泄漏”出去。
（2）若導彈飛行過程中，將有關參數(shù)轉變?yōu)楣庑盘枺霉饫w發(fā)回發(fā)射基地經瞬間處理后轉化為指令光信號返回導彈，求信號往返需要的最長時間。

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