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1、
4.3《光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用》學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1知道光導(dǎo)纖維及其工作原理；2?了解光纖通信系統(tǒng)地組成及我國(guó)光纖通信發(fā)展地現(xiàn)狀【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
光導(dǎo)纖維及其工作原理
【知識(shí)要點(diǎn)】
」、光導(dǎo)纖維及其工作原理
利用光地全反射原理制成地能傳導(dǎo)光地玻璃絲，由內(nèi)芯和外套組成，直徑只有幾微米到100微米左右,光導(dǎo)纖維是由折射率較高地地玻璃內(nèi)芯和折射較低地外層透明介質(zhì)組成J5E2R
光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳播時(shí)，由光密介質(zhì)入射到光疏介質(zhì)，若入射角i>C（臨界角），光就會(huì)在光纖內(nèi)不斷發(fā)生全反射.P1Ear。如圖表示光在光導(dǎo)纖維中地傳播情況，纖維為圓柱形，由內(nèi)芯和涂層兩部分構(gòu)成.內(nèi)芯為玻璃，折射率為no；涂
2、層為塑料，折射率為ni,且nivno.光從空氣射入纖維與軸線成9角.光線在內(nèi)芯側(cè)壁上發(fā)生多次全反射后至纖維地另一端射出QXDiT、光纖通信
光纖通信是光導(dǎo)纖維地一個(gè)重要應(yīng)用，光纖通信具有質(zhì)地輕、彎曲自如、傳光效率高、抗機(jī)械振動(dòng)、耐腐蝕性好、能量損耗小、抗干擾能力強(qiáng)、保密性好等優(yōu)點(diǎn)；光纖通信先將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，利用光纖把光信號(hào)輸出；到接收端再將光信號(hào)還原為聲音信號(hào)；光纖具有極大地通信容量.RTCrp
【典型例題】
例題：光導(dǎo)纖維是利用光地全反射來(lái)傳輸光信號(hào)地.如圖所示，一光導(dǎo)纖維內(nèi)芯折射率為ni，外層折射率為n2，一束光信號(hào)與界面夾角a由內(nèi)芯射向外層,要在界面發(fā)生全反射，必須滿足地條
3、件是（）5PCZV
n2
A. ni>n2，a小于某一值
B. nivn2，a大于某一值
C. ni>n2，a大于某一值
D. nivn2，a小于某一值
解析：要使光信號(hào)在內(nèi)芯與外層地界面上發(fā)生全反射，必須讓內(nèi)芯地折射率ni大于外層地折射率門2，同時(shí)入射角須大于某一值，故a應(yīng)小于某一值.jLBHr。
答案：A
【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1、在醫(yī)學(xué)上，光導(dǎo)纖維可以制成內(nèi)窺鏡，用來(lái)檢查人體內(nèi)地胃、腸、氣管等器官地內(nèi)部?內(nèi)窺鏡有兩組光導(dǎo)纖維，一組用來(lái)把光輸送到人體內(nèi)部，另一組用來(lái)進(jìn)行觀察?光在光導(dǎo)纖維中傳輸利用了光地
()xHAQX
A?直線傳播
B?干涉
C?衍射
2. D.全反射光導(dǎo)
4、纖維地內(nèi)部結(jié)構(gòu)由內(nèi)芯和外套組成，它們地材料不同，光在內(nèi)芯中傳播，
則()
A.內(nèi)芯地折射率比外套大，光在內(nèi)芯與外套地界面上發(fā)生全反射
B.內(nèi)芯地折射率比外套小，光在內(nèi)芯與外套地界面上發(fā)生全反射
C. 內(nèi)芯地折射率比外套小，光在內(nèi)芯與外套地界面上發(fā)生折射
D. 內(nèi)芯和外套地折射率相同，外套地材料韌性較強(qiáng)，起保護(hù)作用
有兩種介質(zhì)，甲介質(zhì)對(duì)空氣地臨界角為60°,乙介質(zhì)對(duì)空氣地臨界角為45°,則它們相比較，質(zhì)是光疏介質(zhì)，光從質(zhì)射向質(zhì)時(shí)有可能發(fā)生全反射.LDAYt。
3. 玻璃地臨界角為42°,如果玻璃中有一束光線射向空氣，入射角略小于42°，則在空氣中折射角一定略小于()Zzz6Z。
5、A. 27°B.42°C.48°
D.90°
5.一束光從空氣射向折射率n=-..2地某種玻璃表面，下列說(shuō)法正確地是
()
A.入射角大于45°時(shí)，會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象
B. 無(wú)論入射角多大，折射角都不超過(guò)45°
C. 欲使折射角等于30°，應(yīng)以45°入射角入射
D. 當(dāng)入射角等于arctan-、2時(shí)，反射光線和折射光線垂直
答案：
1、D2、A3、甲乙甲4、D
5、解析：光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)才有可能發(fā)生全反射，故A錯(cuò)；光由空氣射向玻璃時(shí)，45°地折射角對(duì)應(yīng)地入射角為90°,故B對(duì)；由n=g可知B2=30°時(shí)對(duì)應(yīng)地入射角01=45°，故C對(duì)；由入射角0i=arctan?.
6、2可知tan0i=,2，即=2，再由折射率n=sin^1=?..2可得sin02=cos0i,即0i+cosO]sin日202=90°，故D對(duì).dvzfv。
【反思】
收獲
疑問(wèn)
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43《光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用》學(xué)案
