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2010年高考命題熱點大串講：理綜（3）
熱點三2009年諾貝爾物理學獎
【背景材料】2009年10月6日,華裔科學家高錕囚發明“光導纖維”而獲得諾
貝爾物理學獎。評獎委員會這樣描述遴:光流動在細小如線的歡璃絲中,它攜帶著
各種信息數據傳遂向每一個方向,文本、音樂、圖片和視頻囚此能在瞬間傳遍全球。”
高餵的研究為人類進入光導纖維傳輸的新紀元打開了大門
【鏈接高考】可能以“2009年諾貝爾物理學獎”為背景材料命題,考查光的折射
定律、全反射光的傳播光導纖維等知識點
調研2008年北京奧運會時,光纖通信網覆蓋了所
有奧運場館,為各項比賽提供安全可靠的通信服務。光
纖通信利用光的全反射將大量信息高速傳輸。如圖所
示,一根長為L的直光導纖維,它的折射率為n。如果把該光纖放在空氣中,要使從它
的一個端面進入光纖的光發生全反射,入射角i應滿足什么條件(用該角的正弦函數
值表示) 為簡化問題,光纖外套忽略不計
【解題指導】進入光纖的光線射至介質與空氣的界面時,其入射角應大于成等
于臨界商,這樣光在其內部才能經過多次全反射,從一端到達另一端而不會有折射光
線從光纖的側壁射出
如圖,設入射角為i的光經端面折射后的折射角為r,進入
光纖后射至介質與空氣的界面時,其入射角恰為臨界角C。根
據折定律,有=n由圖可知+C=90°,C為臨界角,即
sin C=1/n
所以sini=ninr= ncos c=n√1-si2C=n√1-(1/n)2=√a-1
恰能使光線在介質與空氣界面射向空氣時發生全反射,光線在光纖端面入射時
的入射角為:i= arcsin√a2-1
若入射角大于讠,則折射角r將增大,射到界面的入射角會小于臨界角C,所以要
使光線能在光纖內發生全反射,入射角應小于 arcsin√x2-1。
熱總非·綜合能力突破
1.光纖通信具有容量大、衰減小、抗干擾性強等優點,目前已實現在一條光纖內同時
傳送數十萬路的電話信號。今測得,垂直照射到同一條直光纖入口端面的甲、乙兩
單色光,甲光比乙光更遲到達光纖的另一端。若用這兩種光照射同一金屬,都能發
生光電應則下列說法正確的是
A.光纖材料對乙光的折射率較大
B.甲光照射產生的光電子的最大初動能較大
C.甲光在單位時間內產生的光電子數一定更多
D.甲光的波動性一定比乙光更顯著

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