如图所示,一根长为L的直光导纤维,它的折射率为n.光从它的一个端面射入,又从另一端面射出所需的最长时间为多少?(设光在真

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  • 解题思路:根据全反射条件,依据光的折射定律,结合几何关系,即可求解.

    光在光导纤维内是以全反射的方式传播的,每次的入射角都大于或等于临界角,但等于临界角时路程最大,时间最长,如图所示.

    由几何关系知:sinC=[△l/△s]=[1/n]

    △s=n△l

    设光经N次全反射从另一个端面射出,则总路程为s.

    s=(N+1)△s=(N+1)n△l=n(N+1)△l=nl

    因光在玻璃中的传播速度v=[c/n]

    则有,光在玻璃中传播的时间t=[s/v]=

    n2l

    c.

    答:光在光纤中运动的最长时间是

    n2l

    c.

    点评:

    本题考点: 光的折射定律.

    考点点评: 考查光的全反射条件,掌握光的折射定律,理解sinC=[1/n]公式的含义,知道最长时间时,入射角恰好等于临界角.

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