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1、计算题 某有线制导导弹发射时,在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤,它双向传输信号,能达到有线制导作用.光纤由纤芯和包层组成,其剖面如所示,其中纤芯材料的折射率
,包层折射率
,光纤长度为
.(已知当光从折射率为
的介质射人折射串为
的介质时,入射角
、折射角
间满足:
)
(1)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去。
(2)若导弹飞行过程中,将有关参数转变为光信号,利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹,求信号往返需要的最长时间。
2、选择题 如图所示为一直角棱镜的横截面,∠bac=90°,∠abc=60°,O点是bc的中点。一平行细光束从O、c之间(不含O、c两点)的P点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=
,若不考虑原入射光在bc面上的反射光,则有光线

A.从ab面射出,且与ab面垂直
B.从ac面射出,且与ac面垂直
C.从bc面射出,且与bc面垂直
D.既可能从ab面射出,也可能从bc面射出
3、简答题 如图所示,透明介质球的半径为R,光线DC平行于直径AB射到介质球的C点,DC与AB的距离H=0.8R。
(1)试证明:DC光线进入介质球后,第一次再到达介质球的界面时,在界面上不会发生全反射。(要求说明理由)
(2)若DC光线进入介质球后,第二次再到达介质球的界面时,从球内折射出的光线与入射光线平行,求介质的折射率.

4、选择题 不定项选择
abc为全反射棱镜,它的主截面是等腰直角三角形,如图所示,一束白光垂直入射到ac面上,在ab面上发生全反射,若光线入射点O的位置保持不变,改变光线的入射方向(不考虑自bc面反射的光线)( ?)

A.使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab面,则红光将首先射出
B.使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab面,则紫光将首先射出
C.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,红光将首先射出ab面?
D.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,紫光将首先射出ab面
5、简答题 2009年10月6日,原香港中文大学校长、“光纤之父”高锟教授获得诺贝尔物理学奖.某有线制导导弹发射时,在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤,它双向传输信号,能达到有线制导作用.光纤由纤芯和包层组成,其剖面如图,其中纤芯材料的折射率n1=2,包层折射率n2=
,光纤长度为3km.(已知当光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质时,入射角θ1、折射角θ2间满足关系:n1sinθ1=n2sinθ2)
(1)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去,
(2)若导弹飞行过程中,将有关参数转变为光信号,利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹,求信号往返需要的最长时间.
