如图所示,一条长度为L的直光导纤维,它的折射率n.已知真空中的光速为c,求:

1个回答

  • 解题思路:(1)根据光的折射定律,结合恰好发生全反射,折射角为90°,从而即可求解;

    (2)根据传播速度C=nv,结合几何关系,即可求解传播时间.

    (3)光在芯层与包层的界面恰好发生全反射时入射角等于临界角C,根据几何知识得到光在左端面的折射角θ,即可由折射定律求得光在左端面的入射角θ.

    (1)根据折射率与速率的关系,则有:n=

    c

    v

    所以v=[c/n]

    又因n=[1/sinC];

    即sinC=[1/n]

    解得:C=arcsin[1/n];

    (2)光从它的左端面射入,从右端面射出所经过的最长距离为

    s=[L/sinC]

    且t=[s/v]

    解得:t=

    n2L

    C

    (3)根据光的折射定律与全反射条件,则有:n=[sinβ

    sin(90°−C)

    解得:sinβ=nsin(90°-C)=

    n2−1;

    答:(1)该激光在光导纤维中的速度

    c/n],这种光导纤维的临界角arcsin[1/n];

    (2)光从它的左端面射入,又从右端面射出所经过的最长时间为

    n2L

    C;

    (3)要满足(2)的要求,则该激光应以入射角β从左端面射入,sinβ=

    n2−1.

    点评:

    本题考点: 全反射.

    考点点评: 考查光的折射定律与全反射条件,掌握临界角,及速率与折射率的关系.同时注意几何关系的运用是解题的关键.

相关问题