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光纤的奥秘
光纤电缆是本世纪最重要的发明之一、发明光纤电缆的是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获得者高锯。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,折射角也增大(如图乙),到某一角度,折射角达到90°,入射角再增大时,折射光完全消失,只剩下反射光(如图丙),这样光就在玻璃中传播,而不会“溜”出玻璃光纤(图丁),这种现象叫做全反射,它只有在上述情况下才可能发生,上述情况下的入射角称为临界角。图戊是光从玻璃射入空气时,折射角随入射角的变化而变化的图像。
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度高、均匀,并且芯与外皮层之间的分界面光滑,就是一根好的光导管。一根头发般细小的光纤,其传输的信息量相当于一条饭桌般粗大的铜“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(如图己)不仅能传导光能,也能将图像从一端传到另一端。传光能的纤维束称传光束,同时能传图像的纤维束称传像束。
(1)光从空气射向玻璃时,(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象;
(2)光发生全反射时,入射角(选填“大于”或“小于”)临界角;若光从玻璃进入空气时发生全发射,则入射角必须满足的条件是:;
(3)请你写出光纤的一个具体应用:(合理即可);
(4)如图所示,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入,请在图中完成这束光的光路图。(保留作图痕迹)
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月背探秘,我看“中”
2024 年5月3 日,由轨道器、返回器、着陆器、上升器组成的嫦娥六号探测器发射升空,先后经历了地月转移、近月制动等过程,于6月2日到达距离地球38万公里以外的环月轨道如图一,随后着陆器和上升器组合体开始实施动力下降:即尾,喷口朝前的刹车减速。期间,组合体进行快速姿态调整,逐渐接近月表,利用可见光相机根据月面明暗选择大致安全点,在安全点上方100 米处悬停,利用激光三维扫描数据,精确地避开所有的大坑小坑、大石头小石头,尽量让4 条腿都能落到平地上,然后慢慢地下降。到距离月球表面仅有几米高的地方,为了避免发动机吹起月爆,弄得沙子满天飞,先把发动机关闭,利用缓冲系统保障组合体以自由落体方式到达月面,最终平稳着陆于月球背面南极–艾特肯盆地。随后,着陆器通过鹊桥二号中继星,在地面控制下进行太阳能电池板和定向天线展开等状态检查与设置工作。
月球表面无水、无大气,白昼时温度高达150℃,黑夜时低至–180℃,探测器经受住了月背高温考验,两天内通过钻具钻取和机械臂表取两种方式,分别采集了月球样品,实现了多点、多样化自动采样封装,转运到上升器舱内。最后,嫦娥六号携带的凹轮“相机车”自主移动并成功拍摄、回传着陆器和上升器合影如图二。
6月4日,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面成功起飞,探测器系统智能自主完成上升和入轨动作,监视相机A同时拍摄到表取采样后留下的“中”字形状如图三,最终上升器进入预定环月轨道,令人期待的月背土壤将在对接转移后择日返回地球。
(1)由图一可知,“嫦娥六号”在绕月转动过程中(“不受力”、“受平衡力”或“受非平衡力”)的作用;动力下降过程中,着陆器上升器组合体逐渐接近月表时,着陆器和上升器相对(选填“运动”或“静止”);
(2)对于嫦娥六号登月情景,下列说法正确的是______;
A.动力下降过程中利用了组合体的惯性
B.着陆器通过鹊桥二号中继星与地面用电磁波传递信息
C.太阳能电池板吸收的能源属于不可再生能源
(3)从照片中可见小车经过的月表土壤有明显的车轮印,为了让车轮印浅点,不改变小车质量,可以通过(选填“增大”、“减小”)轮子面积从而让车轮印浅点,月球车的轮子使用的是(选填“充气”、“非充气”)轮胎;
