【題目】光纖通信以其通信容量大、信號(hào)衰減小、抗干擾性強(qiáng)、保密性好等優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代通信中。在光纖的眾多技術(shù)參數(shù)中，有一個(gè)叫光纖的數(shù)值孔徑NA，它表示光纖集光能力的大小。NA越大，光纖集光能力也越大。圖為光纖的縱向剖面圖。通過(guò)光纖中心軸的任何平面都叫做子午面，位于子午面內(nèi)的光線叫做子午光線。通過(guò)對(duì)子午光線的分析可以確定數(shù)值孔徑由哪些因素確定。設(shè)n1、n2分別為纖芯和包層的折射率，n0為光纖周圍介質(zhì)的折射率，纖芯半徑為a。要使光完全限制在光纖內(nèi)傳播，則應(yīng)使光線在纖芯-包層分界面上的入射角ψ大于（至少等于）臨界角ψ0。對(duì)應(yīng)于臨界角ψ0的入射角φ0，稱為孔徑角。n0 sinφ0則定義為光纖的數(shù)值孔徑NA。請(qǐng)確定光纖的數(shù)值孔徑與n0、n1、n2、a中的哪些量有關(guān)，并將它表示出來(lái)。

【答案】

【解析】

如圖所示，在纖心-包層分界面上，入射角ψ的臨界角為ψ0，則：

與之對(duì)應(yīng)的θ角為θ0，

在光線由外界進(jìn)入光纖的分界面上有

從而數(shù)值孔徑：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧一端固定在地面上，彈簧豎直放置，將一小球從距彈簧自由端高度分別為h1、h2的地方先后由靜止釋放，h1>h2，小球觸到彈簧后向下運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，從開始釋放小球到獲得最大速度的過(guò)程中，小球重力勢(shì)能的減少量ΔE1、ΔE2的關(guān)系及彈簧彈性勢(shì)能的增加量ΔEp1、ΔEp2的關(guān)系中，正確的一組是 （ ）

A．ΔE1＝ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2

B．ΔE1>ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2

C．ΔE1＝ΔE2，ΔEp1>ΔEp2

D．ΔE1>ΔE2，ΔEp1>ΔEp2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小華同學(xué)為了探究彈性球與其他物體碰撞的情況，他先從網(wǎng)上獲取如下信息：通常用恢復(fù)系數(shù)e表示兩物體一維碰撞機(jī)械能損失的情況.它等于碰撞后兩球的分離速度，與碰撞前兩球的接近速度之比，即： 恢復(fù)系數(shù)由碰撞兩物體的材料性質(zhì)決定.

小華的探究實(shí)驗(yàn)如下：讓質(zhì)量為10.75g，直徑為26mm的塑料彈性球從80cm高處自由下落，碰到地面的瓷磚后彈起；再下落，再?gòu)椘�；再下落，再�(gòu)椘穑?/span>……，當(dāng)塑料彈性球與瓷磚碰撞10次后，還能彈起8cm. 如果不計(jì)空氣阻力，并假定彈性球始終在同一豎直線上運(yùn)動(dòng).

(1)請(qǐng)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求彈性球與瓷磚碰撞的恢復(fù)系數(shù)e.

(2)請(qǐng)用e表示出彈性球每次碰撞過(guò)程中機(jī)械能的損失與碰撞前的機(jī)械能之比.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】截面直徑為d、長(zhǎng)為L的導(dǎo)線，兩端電壓為U，當(dāng)這三個(gè)量中的一個(gè)改變時(shí)，對(duì)自由電子定向移動(dòng)平均速率的影響，下列說(shuō)法正確的是

A. 電壓U加倍時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的平均速率不變

B. 導(dǎo)線長(zhǎng)度L加倍時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的平均速率減為原來(lái)的一半

C. 導(dǎo)線截面直徑d加倍時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的平均速率不變

D. 導(dǎo)線截面直徑d加倍時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的平均速率加倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸的距離為，b與轉(zhuǎn)軸的距離為．木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的倍，重力加速度大小為．若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法正確的是( )

A. b一定比a先開始滑動(dòng)

B. a、b所受的摩擦力始終相等

C. 是b開始滑動(dòng)的臨界角速度

D. 當(dāng)時(shí)，a所受摩擦力的大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)力傳感器測(cè)量向心力F，速度傳感器測(cè)量圓柱體的線速度v，該同學(xué)通過(guò)保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，來(lái)探究向心力F與線速度v的關(guān)系：

(1)該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為________。

A.等效替代法 B.控制變量法 C.理想化模型法

(2)改變線速度v，多次測(cè)量，該同學(xué)測(cè)出了五組F、v數(shù)據(jù)，如表所示：

①作出圖線如圖乙所示；

②若圓柱體運(yùn)動(dòng)半徑，由作出的的圖線可得圓柱體的質(zhì)量________kg。結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲乙兩車在一平直道路上同向運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖所示，圖中△OPQ和△OQT的面積分別為s1和s2（s2＞s1）．初始時(shí)，甲車在乙車前方s0處．則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A. 若s0=s1，兩車恰好相遇1次

B. 若s0＜s1，兩車相遇2次

C. 若s0=s1+s2，兩車最小距離為s2

D. 若s0＜s1+s2，兩車 不會(huì)相遇

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中。

（1）某同學(xué)在光具座上放置的光學(xué)元件如圖甲所示，其中光學(xué)元件A是_____，B是_____（填光學(xué)元件名稱）。

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第1條亮紋，手輪的讀數(shù)如圖乙所示，x1＝_____mm：繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第8條亮紋，手輪的讀數(shù)如圖丙所示，x2＝_____mm。

（3）若已知雙縫間距d＝2.0×10﹣4m，雙縫到屏的距離l＝1.0m，則待測(cè)光的波長(zhǎng)為_____m（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)為了探究力與加速度的關(guān)系，準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、小車、細(xì)繩、復(fù)寫紙、紙帶、砝碼、砝碼盤、天平，組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示：

（1）若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有____________________；

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，他需要調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。這樣做的目的是_____________________；

（3）平衡摩擦力無(wú)誤后，多次實(shí)驗(yàn)通過(guò)描點(diǎn)得到了如圖乙所示a-F圖線，F為實(shí)驗(yàn)過(guò)程中砝碼的重力，圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是___________________________；

（4）某次實(shí)驗(yàn)得到一條如圖丙所示的紙帶，從比較清晰的0點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離依次為x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38 cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源的頻率為50Hz。則打計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)小車的速度_________m/s，小車的加速度a=________m/s2.。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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