2017-2018学年沪科版选修3-4 4.5 全反射与光导纤维 作业
2017-2018学年沪科版选修3-4 4.5 全反射与光导纤维 作业第3页

B.由于激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象

C.光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物

D.普通照相技术所记录只是光波的强弱信息,而全息照相技术还可以记录光波的相位信息

答案 ACD

7.一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示,玻璃的折射率为n=.

(ⅰ)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为多少?

(ⅱ)一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置.

解析 (ⅰ)在O点左侧,设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ,则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出,如图.由全反射条件有sin θ=①

由几何关系有OE=Rsin θ②

由对称性可知,若光线都能从上表面射出,光束的宽度最大为l=2OE③

联立①②③式,代入已知数据得l=R④

(ⅱ)设光线在距O点R的C点射入后,在上表面的入射角为α,由几何关系及①式和已知条件得α=60°>θ⑤

光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由G点射出,如图,由反射定律和几何关系得OG=OC=R⑥

射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出.

8.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率.开始玻璃砖的位置如图中实线所示,使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像,且P2的像挡住P1的像.如此观察,当玻璃砖转到图中