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课件网) 第四章 光的折射和全反射 第四节 光导纤维及其应用 新课导入 物理学家提出用光导纤维实现高效传输信息的设想，由此引发了一场光纤通信的革命，推动了高速互联网等现代通信的发展。光导纤维是什么？为何能高效传输信息？ 1.初步了解光导纤维原理及光纤技术对社会经济生活的重大影响 2.认识光纤技术对经济、社会、生活的重大影响,体会科学技术对社会进步的作用 学习目标 情境导入 1966 年，33 岁的华裔科学家高锟提出：光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息。高锟因此获得 2009 年诺贝尔物理学奖。根据这一理论制造的光导纤维（optical fiber）已经普遍应用到通信领域。这其中就用到了全反射原理。 高锟 如图，激光笔发出的光射入一根弯曲的有机玻璃棒的一端，观察光传播的路径有什么特点。 光导纤维的工作原理 新课讲解 光纤一般由折射率较高的玻璃内芯和折射率较低的外层透明介质组成。光在光纤内传播时，由光密介质(n1)入射到光疏介质(n2)，若入射角i ≥ C，光会在光纤内不断发生全反射。 光会在光纤中从一端传到另一端，不会在中途漏射出来 新课讲解 实际上，光纤材料的折射率是多层渐变的 通常把若干根光纤集成一束，制成光缆 光纤通信 新课讲解 光纤通信是光纤的一个重要应用。光纤通信中，先将传送的信息转换为光信号，通过光纤将光信号传输到接收端，接收端再将光信号还原为原信息 新课讲解 光纤的应用 光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部。 实际的内窥镜装有两组光纤，一组把光传送到人体内部进行照明，另一组把体内的图像传出供医生观察。 新课讲解 光纤通信 光导纤维 光导纤维的主要优点是传输容量大.此外，光纤传输还有衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点. 本课小结 1 实际上是非常细的特质玻璃丝 当堂检测 1.光纤已经被广泛应用于我们的生产和生活中，比如内窥镜、光纤通信等。光纤的结构如图所示，其中纤芯和包层是由折射率不同的两种材料制成的。已知光在真空中的传播速度为 ，下列说法正确的是( ) A.光纤是利用光的衍射原理 B.纤芯的折射率比包层的折射率大 C.光信号是在包层中传播的 D.光信号在光纤中的传播速度为 B 解析：A.光纤是利用光的全反射原理，选项A错误；B.根据发生全发射的条件可知，光线必须要从光密介质射向光疏介质，则纤芯的折射率比包层的折射率大，选项B正确；C.光信号是在纤芯中传播的，选项C错误；D.光信号在光纤中的传搔速度小于真空中的光速 ，选项D错误，故选B。 2.光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播.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大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 B.内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 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 A 解析：发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大，且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射。故选A。 3.（多选）一根实际的光导纤维从内到外一般由纤芯、包层、涂层和护套四部分组成，光信号在纤芯中传播。如图所示，一束复色光以入射角i从空气射入一段圆柱状光纤的纤芯后分成了a、b两束单色光，已知i = 45°，下列说法中正确的是( ) A.纤芯的折射率小于包层的折射率 B.a光在光纤内的传播速度大于b光的传播速度 C.a光在光纤中传播的时间比b光短 D.入射角i越小，a、b光各自在光纤中传播的时间越长 BC 解析：A.因在纤芯发生全反射，可知纤芯的折射率大于包层的折射率，故A错误； B.由图可知，在光导纤维内，a光 ... ...
