Question

如圖所示是一條光導(dǎo)纖維的一段，光纖總長(zhǎng)為L(zhǎng)，它的玻璃芯的折射率為n₁，外層材料的折射率為n₂．若光在真空中傳播速度為c，則對(duì)于光由它的一端射入經(jīng)多次全反射后從另一端射出的過(guò)程中，下列判斷中正確的是（　�。�

• A．n₁＜n₂，光通過(guò)光纜的時(shí)間等于

  n1L

  c

• B．n₁＜n₂，光通過(guò)光纜的時(shí)間大于

  n1L

  c

• C．n₁＞n₂，光通過(guò)光纜的時(shí)間等于

  n1L

  c

• D．n₁＞n₂，光通過(guò)光纜的時(shí)間大于

  n1L

  c

Answer 1

分析：光導(dǎo)纖維內(nèi)芯和外套材料不同，所以具有不同的折射率．要想使光的損失最小，光在光導(dǎo)纖維里傳播時(shí)一定要發(fā)生全反射

解答：解：（1）如圖所示，欲使光在n₁和n₂的界面上發(fā)生全反射，需有n₁＞n₂．
光在介質(zhì)n₁中的傳播最長(zhǎng)路程為x=

L

sinc

傳播速度為v=

C

n1

則最長(zhǎng)時(shí)間t=

x

v

=

Ln1

Csinc

所以光通過(guò)光纜的時(shí)間大于

n   1 L

c

故選：D

點(diǎn)評(píng)：光的全反射必須從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，同時(shí)入射角大于臨界角．