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光纖的奧秘光纖電纜是21世紀最重要的發(fā)明之一。光纖電纜利用玻璃清澈、透明的性質,使用光來傳送信號。光可以從彎曲的玻璃光纖的一端傳到另一端,而不會“溜”出玻璃纖維,這是為什么呢?
如圖甲所示,以某種玻璃為例,讓一束光沿半圓形玻璃磚的半徑射到平面上,可以看到一部分光線從玻璃磚的平面上折射到空氣中,此時折射角大于入射角;另一部分光線反射入玻璃磚內(nèi);逐漸增大光的入射角,將看到折射光線離法線越來越遠,且越來越弱,反射光線越來越強。當入射角增大到41.8°,使折射角達到90°時,折射光線就消失了,只剩下反射光線,如圖丙所示,這種現(xiàn)象叫做全反射。
并非光線在任何界面都會發(fā)生全反射現(xiàn)象,這種現(xiàn)象只有在光從一種介質射向另一種介質折射角大于入射角時才能發(fā)生。
光纖通信就是利用光的全反射原理,光導纖維在結構上有內(nèi)芯和包層兩種不同的透明介質,光從內(nèi)芯傳播時遇到光纖包層處,會發(fā)生全
反射現(xiàn)象,從而保證光線不會泄漏到光纖外,這樣光就只能在玻璃中傳播,而不會“溜”出玻璃光纖,如圖丁所示。
(1)圖甲中,光線從玻璃斜射向空氣時,反射角
小于
小于
(填“大于”、“小于”或“等于”)折射角。
(2)圖乙中,當入射角逐漸增大時
D
D
。
A.折射角逐漸增大,反射角逐漸減小
B.折射角逐漸減小,反射角逐漸增大
C.折射光線逐漸增強,反射光線逐漸減弱
D.折射光線逐漸減弱,反射光線逐漸增強
(3)光從空氣進入玻璃時,增大入射角
不可能
不可能
(填“有可能”或“不可能”)發(fā)生全反射。
(4)光線從光導纖維的包層斜射向內(nèi)芯時
D
D
。
A.折射角大于入射角,可能會發(fā)生全反射
B.折射角小于入射角,可能會發(fā)生全反射
C.折射角大于入射角,不可能會發(fā)生全反射
D.折射角小于入射角,不可能會發(fā)生全反射
(5)如圖戊所示,三棱鏡由圖甲中玻璃制成,讓一束光垂直于玻璃三棱鏡的一個面射入,請在圖戊中完成這束入射光的光路圖。