东营市胜利第三十九中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-4：4.3光导纤维及其应用 课时作业（含解析）

4.3光导纤维及其应用 1．以下关于光导纤维的说法正确的是（　　） A．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射 D．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用 2．下列关于光学现象的说法正确的是（ ） A．海市蜃楼是因为光的色散 B．雨后的彩虹是由于七色光对水滴的折射率不同发生了光的色散的结果 C．红光进入水中，其频率和传播速度都会变小 D．用于传输信号的光纤利用了光的全反射，且内芯的折射率要小于外套的折射率 3．关于光的全反射现象，下列说法错误的是（　　） A．只有光从光疏介质射入光密介质时，可能发生全反射 B．全反射临界角和介质的折射率有关 C．全反射反射率比平面镜反射率高 D．“光纤通信”就是利用了全反射的原理 4．光导纤维由很细的内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯和外套的界面发生全反射，如图所示。为了研究简单，现设外套为空气，内芯的折射率为n，一束光线由空气射入内芯，在内芯与空气的界面恰好发生全反射。若光速为c，则光线通过边长为L的光导纤维所用的时间为（　　） A． B． C． D． 5．以下哪些现象是由光的全反射造成的（　　） A．在岸上能看见水中的鱼 B．夜晚，湖面上映出了岸上的彩灯 C．夏天，海面上出现的海市蜃楼 D．用光导纤维传输光信号 6．光导纤维由“内芯”和“包层”两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出．下列说法正确的是（ ） A．内芯的折射率大于包层的折射率 B．内芯的折射率小于包层的折射率 C．不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同 D．若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射 7．关于光的全反射及其应用，下列说法正确的是（　　） A．入射角大于临界角，光一定发生全反射 B．光从传播速度大的介质射向传播速度小的介质时可能发生全反射 C．光导纤维传输信号和全息照相利用的都是光的全反射现象 D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，是因为光从水或玻璃射向气泡时在界面发生了全反射 8．光纤主要由折射率较大的纤芯与折射率较小的外套组成。在光纤中传输的信号是脉冲光信号。当一个光脉冲从光纤中输入，经过一段长度的光纤传输之后，其输出端的光脉冲会变宽，这种情况较严重（脉冲变宽到一定程度）时会导致信号不能被正确传输。引起这一差别的主要原因之一是光通过光纤纤芯时路径长短的不同，如图所示，沿光纤轴线传输的光纤用时最短，在两种介质界面多次全反射的光线用时最长。为简化起见，我们研究一根长直光纤，设其内芯折射率为n1，外套折射率为n2。在入射端，光脉冲宽度（即光持续时间）为，在接收端光脉冲宽度（即光持续时间）为，且，则（　　） A．为了保证光脉冲不从外套“漏”出，内芯和包套材料折射率的关系应满足：n1