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.