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光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具如图所示,光可以从弯曲光纤的一端传到光纤的另一端,而不会“溜”出光纤。光在玻璃纤维中每次由光纤内层的玻璃射向外层的分界面时,只会发生反射,而没有折射。这是因为光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角。当入射角增加到某一角度时,折射角先达到90°,此时的入射角叫临界角,入射角再增大时,折射光消失,只剩下反射光,这种现象叫光的全反射。
(1)光在光纤中传播时路线是___________ (选填“折线”或“弧线”);
(2)光从玻璃进入空气,若临界角为46°,以下列角度入射的光线中,能发生全反射的是___________ ;
A.50° B.42°
(3)当光从空气射向玻璃,___________ (选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象,判断依据为:___________ 。
光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具如图所示,光可以从弯曲光纤的一端传到光纤的另一端,而不会“溜”出光纤。光在玻璃纤维中每次由光纤内层的玻璃射向外层的分界面时,只会发生反射,而没有折射。这是因为光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角。当入射角增加到某一角度时,折射角先达到90°,此时的入射角叫临界角,入射角再增大时,折射光消失,只剩下反射光,这种现象叫光的全反射。
(1)光在光纤中传播时路线是
(2)光从玻璃进入空气,若临界角为46°,以下列角度入射的光线中,能发生全反射的是
A.50° B.42°
(3)当光从空气射向玻璃,
更新时间:2024-01-16 22:33:15
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【推荐1】阅读短文,回答问题。
为什么会发生丁达尔效应呢?原来,像稀牛奶、稀豆浆、云、烟、雾这些物体,都是由好几种物质混合形成的,胶体中有许多物质微粒,当光穿过胶体,就会以微粒为中心向四面八方发出一些光,这就是光的散射。正因为光通过胶体发生了光的散射,我们才看见了光的通路,光的散射导致了丁达尔效应,如我们看见的森林中的光柱(图乙所示),云间的光线等。
(1)老师利用激光演示光在均匀介质中沿直线传播时,人家是看不见水中的光路的。向水中加入几滴牛奶就能看见光路,这是为什么?
(2)小明同学想研究光在空气中的传播情况,但他却观察不到激光笔发出的光在空气中的情况,请你为他想出一种办法
丁达尔效应
光在均匀介质中是沿直线传播的,将激光笔发出的光束射向盛水的烧杯,是看不见水中的光路的,奇迹出现了:我们看见了水中光的通路(图甲所示)。这个现象被称为丁达尔效应。为什么会发生丁达尔效应呢?原来,像稀牛奶、稀豆浆、云、烟、雾这些物体,都是由好几种物质混合形成的,胶体中有许多物质微粒,当光穿过胶体,就会以微粒为中心向四面八方发出一些光,这就是光的散射。正因为光通过胶体发生了光的散射,我们才看见了光的通路,光的散射导致了丁达尔效应,如我们看见的森林中的光柱(图乙所示),云间的光线等。
(1)老师利用激光演示光在均匀介质中沿直线传播时,人家是看不见水中的光路的。向水中加入几滴牛奶就能看见光路,这是为什么?
(2)小明同学想研究光在空气中的传播情况,但他却观察不到激光笔发出的光在空气中的情况,请你为他想出一种办法
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【推荐2】请认真阅读下列文字,回答问题。
由于平行度好,激光可以会聚到很小的一点上,让这一点照射到光盘上,经处理后还原成声音和图像,由于会聚点很小
激光还有一个特点是亮度高,也就是说,它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量,可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度,最难熔化的物质在一瞬间也要“消失”了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤,还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。
(1)激光在真空中的传播速度为__________ m/s;
(2)在传播很远的距离后仍能保持一定的强度,是因为激光束的________ 特别好;
(3)激光测距与初中物理学到的_______ 测距原理相同;
(4)用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜,是利用激光_______ 大的特点。
激光的应用
1958年,人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光,这就是激光(如图),在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲,测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔,激光测距雷达诞生后在精密领域替代了传统的“声呐”测距。由于平行度好,激光可以会聚到很小的一点上,让这一点照射到光盘上,经处理后还原成声音和图像,由于会聚点很小
激光还有一个特点是亮度高,也就是说,它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量,可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度,最难熔化的物质在一瞬间也要“消失”了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤,还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。
(1)激光在真空中的传播速度为
(2)在传播很远的距离后仍能保持一定的强度,是因为激光束的
(3)激光测距与初中物理学到的
(4)用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜,是利用激光
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【推荐3】(1)请仔细阅读下面的短文,写出短文中所涉及的物理知识。如图所示,几只鸟在树上“歌唱”,一个听觉良好的女孩在一间门窗紧闭的甲房间内,她闭上眼睛靠近单层玻璃,听到外边的声音,她猜测是室外鸟在“歌唱”;睁开眼睛后,果然是鸟在树上“歌唱”。她到另一门窗紧闭的乙房间内,靠近夹层内抽成真空的双层玻璃,她看到了鸟,却几乎听不到室外鸟的“歌声”。
例:单层玻璃可以传播声音
①______ ;
②______ ;
③______ 。
(2)请观察以下图片,根据图片情景分别写出一个物理知识。
(a)______ ;
(b)______ ;
(c)______ 。
例:单层玻璃可以传播声音
①
②
③
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(a)
(b)
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【推荐1】阅读短文,回答问题:
激光武器是一种定向能武器,它是利用高亮度强激光束携带的巨大能量摧毁或杀伤敌方目标的高技术新概念武器。战术型激光武器与常规武器的攻击方式比较类似。可以像常规武器一样直接杀伤敌方人员、坦克、飞机等,打击距离一般在20公里内。这类武器中最具代表性的是激光枪和激光炮。战略型激光武器攻击范围非常广阔,可以攻击千里之外的洲际导弹,甚至是太空中的侦察卫星和通信卫星。
激光武器具有速度快、精度高、拦截距离远、火力转移迅速、不受外界电磁波干扰、持续战斗力强等优点。不过,激光武器也存在一些缺点。例如,它不适合用于全天候作战,容易受到大雪、大雾、大雨等恶劣天气状况的影响。
中国的寂静狩猎者激光武器系统是在激光技术领域的一项重大突破。这种武器能以光速消灭目标,不管是来袭的导弹还是高速飞行的飞机,都难以抵挡激光武器的威力。这就是现代战争中的“无声”杀手。
(1)激光在水中的传播速度______ (选填“大于”或“小于”)在宇宙中的传播速度;
(2)激光武器主要利用了激光______ 的特点;
(3)激光武器不能全天候作战,常常会受限于大雾、大雪、大雨等天气状况影响,这主要是因为______ ;
(4)说出一条激光武器的优点______ 。
激光武器
1958年,人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光,这就是激光。它具有定向发光、亮度极高、颜色极纯、能量极大的特点,广泛应用于工业加工、医学、通信、军事等领域。激光武器是一种定向能武器,它是利用高亮度强激光束携带的巨大能量摧毁或杀伤敌方目标的高技术新概念武器。战术型激光武器与常规武器的攻击方式比较类似。可以像常规武器一样直接杀伤敌方人员、坦克、飞机等,打击距离一般在20公里内。这类武器中最具代表性的是激光枪和激光炮。战略型激光武器攻击范围非常广阔,可以攻击千里之外的洲际导弹,甚至是太空中的侦察卫星和通信卫星。
激光武器具有速度快、精度高、拦截距离远、火力转移迅速、不受外界电磁波干扰、持续战斗力强等优点。不过,激光武器也存在一些缺点。例如,它不适合用于全天候作战,容易受到大雪、大雾、大雨等恶劣天气状况的影响。
中国的寂静狩猎者激光武器系统是在激光技术领域的一项重大突破。这种武器能以光速消灭目标,不管是来袭的导弹还是高速飞行的飞机,都难以抵挡激光武器的威力。这就是现代战争中的“无声”杀手。
(1)激光在水中的传播速度
(2)激光武器主要利用了激光
(3)激光武器不能全天候作战,常常会受限于大雾、大雪、大雨等天气状况影响,这主要是因为
(4)说出一条激光武器的优点
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【推荐2】阅读以下文章并完成填空
奂山山市,邑八景之一也,然数年恒不一见。孙公子禹年与同人饮楼上,忽见山头有孤塔耸起,高插青冥,相顾惊疑,念近中无此禅院。无何,见宫殿数十所,碧瓦飞甍,始悟为山市。未几,高垣睥睨,连亘六七里,居然城郭矣。中有楼若者,堂若者,坊若者,历历在目,以亿万计。忽大风起,尘气莽莽然,城市依稀而已。既而风定天清,一切乌有,惟危楼一座,直接霄汉。楼五架,窗扉皆洞开;一行有五点明处,楼外天也。
层层指数,楼愈高,则明渐少。数至八层,栽如星点。又其上,则黯然缥缈,不可计其层次矣。而楼上人往来屑屑,或凭或立,不一状。逾时,楼渐低,可见其顶;又渐如常楼;又渐如高舍;倏忽如拳如豆,遂不可见。
又闻有早行者,见山上人烟市肆,与世无别,故又名“鬼市”云。—《山市》蒲松龄
(1)以上涉及物理现象“山市蜃景”(亦称“海市蜃楼”)是由于光线的______ 和全反射现象而形成的。
(2)分析海市蜃楼成因夏季白昼海水温度比较低,特别是有冷水流经过的海面,水温更低,下层空气受水温影响,比上层空气更冷,所以出现下冷上暖的反常现象(正常情况是下暖上凉,平均每升高100米,气温降低左右。)下层空气本来就气压较高,现在气温较上层更低,密度就显得特别___________ 。(选填“大”、“小”)假使在我们的东方地平线下有一艘轮船,一般情况下是看不到它的。如果这时空气下上的密度差异太大,来自船舶的光线先由密的气层逐渐折射进入稀的气层,并会在上层发生__________ ,又折回到下层的气层中;光线经过这样弯曲的线路,最后投入我们的眼中,我们就能看到它的像。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的,因此我们所看到的轮船的像相比实物是抬高了许多的_______ 像(选填“虚”“实”)为海上蜃景的成因。
奂山山市,邑八景之一也,然数年恒不一见。孙公子禹年与同人饮楼上,忽见山头有孤塔耸起,高插青冥,相顾惊疑,念近中无此禅院。无何,见宫殿数十所,碧瓦飞甍,始悟为山市。未几,高垣睥睨,连亘六七里,居然城郭矣。中有楼若者,堂若者,坊若者,历历在目,以亿万计。忽大风起,尘气莽莽然,城市依稀而已。既而风定天清,一切乌有,惟危楼一座,直接霄汉。楼五架,窗扉皆洞开;一行有五点明处,楼外天也。
层层指数,楼愈高,则明渐少。数至八层,栽如星点。又其上,则黯然缥缈,不可计其层次矣。而楼上人往来屑屑,或凭或立,不一状。逾时,楼渐低,可见其顶;又渐如常楼;又渐如高舍;倏忽如拳如豆,遂不可见。
又闻有早行者,见山上人烟市肆,与世无别,故又名“鬼市”云。—《山市》蒲松龄
(1)以上涉及物理现象“山市蜃景”(亦称“海市蜃楼”)是由于光线的
(2)分析海市蜃楼成因夏季白昼海水温度比较低,特别是有冷水流经过的海面,水温更低,下层空气受水温影响,比上层空气更冷,所以出现下冷上暖的反常现象(正常情况是下暖上凉,平均每升高100米,气温降低左右。)下层空气本来就气压较高,现在气温较上层更低,密度就显得特别
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逆温现象
太阳短波辐射能穿过大气层到达地球表面,一部分被地球吸收,一部分被反射回太空去。地球吸收太阳短波辐射能后,地球变暖,温度升高。它一方面以长波形式向大气辐射热量,一方面又以对流、传导方式把热量传送给大气。
一般情况下,大气温度随着高度增加而下降。在数千米以下,总是低层大气温度高,高层大气温度低。大气层容易发生上下翻滚,可将近地面层的污染物向高空乃至远方输散,从而使城市空气污染程度减轻。可是在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象,从而导致大气层层次结构稳定,气象学家称之为“逆温杉”,发生逆温现象的大气层称为“逆温层乃”。它像一层厚厚的被子罩在我们城乡上空,上下层空气减少了流动,近地面层大气污染物“无路可走”,越积越多,空气污染势必加重。
导致逆温现象的原因有多种。在我国冬季,当寒流袭击过后,地面受冷气团控制,容易出现逆温现象。白天日照不足,地面增温缓慢,还会使逆温维持。夏天,海水温度较低,也会形成逆温。空气污染中毒事件大都与逆温有关。如果连续出现几天逆温,空气污染物就会大量积累,易发生空气污染中毒事件。可以说,逆温现象是雾霾形成的帮凶。
这种逆温现象还会使物体反射的光,在冷暖更迭的逆温层中传播时发生扭曲,产生蜃景。据研究推测,当年的泰坦尼克号从温暖的暖流区驶入寒冷的拉布拉多洋流区,就处于一个逆温层中。事故发生前,观察员没有及时发现冰山,是因为平静的海面把实际地平线和错误的地平线之间的区域遮掩了起来,使冰山得以潜影遁形。在冰山大概只有一英里远的时候,泰坦尼克号的一名望员才拉响了警报,全力倒车(指向前航行的轮船,螺旋桨反转,产生与前进方向相反的推力),但也为时已晚。
逆温现象也非一无是处,它对遏制沙尘天气,以及农业生产都有有利的一面。
(1)逆温现象是雾霾天气的帮凶,是因为较冷空气在________ ,空气不易流动或流动较慢,造成空气中的污染物聚集;(选填“低空”或“高空”)
(2)光在冷暖更迭的逆温层中传播时发生扭曲,是光的________ 现象,导致泰坦尼克号上的观察员未能及时发现冰山;泰坦尼克号全力倒车也会撞向冰山,是因为轮船有________ ;
(3)无雾霾情况下飞机在________ 天气更易平稳飞行;(选填“正常”或“逆温”)
(4)________ 是热气上升冷气下降的原因;
(5)如图为某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图.当日天气晴朗,日出时间为5时,由图中信息可分析____ 。
A.5时、20时大气较稳定
B.12时、15时出现逆温现象
C.大气热量直接来自太阳辐射
D.气温日差最大值自下而上增大
逆温现象
太阳短波辐射能穿过大气层到达地球表面,一部分被地球吸收,一部分被反射回太空去。地球吸收太阳短波辐射能后,地球变暖,温度升高。它一方面以长波形式向大气辐射热量,一方面又以对流、传导方式把热量传送给大气。
一般情况下,大气温度随着高度增加而下降。在数千米以下,总是低层大气温度高,高层大气温度低。大气层容易发生上下翻滚,可将近地面层的污染物向高空乃至远方输散,从而使城市空气污染程度减轻。可是在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象,从而导致大气层层次结构稳定,气象学家称之为“逆温杉”,发生逆温现象的大气层称为“逆温层乃”。它像一层厚厚的被子罩在我们城乡上空,上下层空气减少了流动,近地面层大气污染物“无路可走”,越积越多,空气污染势必加重。
导致逆温现象的原因有多种。在我国冬季,当寒流袭击过后,地面受冷气团控制,容易出现逆温现象。白天日照不足,地面增温缓慢,还会使逆温维持。夏天,海水温度较低,也会形成逆温。空气污染中毒事件大都与逆温有关。如果连续出现几天逆温,空气污染物就会大量积累,易发生空气污染中毒事件。可以说,逆温现象是雾霾形成的帮凶。
这种逆温现象还会使物体反射的光,在冷暖更迭的逆温层中传播时发生扭曲,产生蜃景。据研究推测,当年的泰坦尼克号从温暖的暖流区驶入寒冷的拉布拉多洋流区,就处于一个逆温层中。事故发生前,观察员没有及时发现冰山,是因为平静的海面把实际地平线和错误的地平线之间的区域遮掩了起来,使冰山得以潜影遁形。在冰山大概只有一英里远的时候,泰坦尼克号的一名望员才拉响了警报,全力倒车(指向前航行的轮船,螺旋桨反转,产生与前进方向相反的推力),但也为时已晚。
逆温现象也非一无是处,它对遏制沙尘天气,以及农业生产都有有利的一面。
(1)逆温现象是雾霾天气的帮凶,是因为较冷空气在
(2)光在冷暖更迭的逆温层中传播时发生扭曲,是光的
(3)无雾霾情况下飞机在
(4)
(5)如图为某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图.当日天气晴朗,日出时间为5时,由图中信息可分析
A.5时、20时大气较稳定
B.12时、15时出现逆温现象
C.大气热量直接来自太阳辐射
D.气温日差最大值自下而上增大
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光纤电缆是本世纪最重要的发明之一、发明光纤电缆的,就是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获得者——高锟。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号。光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃光纤,这是为什么呢?原来,光从玻璃射入空气时,折射角大于入射角(如图甲)。当入射角增大时,折射角也_______ (如图乙)如果让一束激光从某种玻璃中射向空气(如图所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射,这种现象叫做光的全反射(如图丙)。这样光就在玻璃中传播,而不会“溜”出玻璃光纤(如图),它只有在折射时折射角是大于入射角的现象中才可能发生。所以,一般弯曲的光学纤维(简称光纤),只要它的玻璃芯的透明高度、均匀,并且芯与外皮层之间大的铜“线”,为目前的信息高速公路奠定了基础,数以万计的光学纤维构成的光学纤维束,它不仅能传导光能,也能将图象从一端传到另一端。能传光的纤维束称传光束,同时能传图象的纤维束称传像束。
(1)完成上文中的空格。
(2)上述玻璃的临界角是___________ 。
(3)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光几乎全部变为___________ 。
(4)当光从玻璃射向空气,___ (选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
(5)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图所示),请在图中完成这束入射光的光路图。( )
光纤的奥秘
光纤电缆是本世纪最重要的发明之一、发明光纤电缆的,就是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获得者——高锟。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号。光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃光纤,这是为什么呢?原来,光从玻璃射入空气时,折射角大于入射角(如图甲)。当入射角增大时,折射角也
(1)完成上文中的空格。
(2)上述玻璃的临界角是
(3)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光几乎全部变为
(4)当光从玻璃射向空气,
(5)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图所示),请在图中完成这束入射光的光路图。
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