Question

如圖所示，是兩個(gè)城市間的光纜中的一條光導(dǎo)纖維，光纜長(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，光在空氣中的傳播速度為c，光由它的一端射入經(jīng)全反射后從另一端射出（已知sinθ=

n2

n1

，其中θ為全反射的臨界角）則為（　　）

• A、n₁＞n₂
• B、n₁＜n₂
• C、光從它的一端射入到從另一端射出所需要的時(shí)間等于

  n1L

  n2c

• D、光從它的一端射入到從另一端射出所需要的時(shí)間小于

  n 2 1 L

  n2c

Answer 1

分析：發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，入射角大于等于臨界角．通過(guò)光線恰好發(fā)生全反射，求出光傳輸?shù)淖铋L(zhǎng)時(shí)間，從而進(jìn)行判斷．

解答：解：A、若要發(fā)生全反射，則光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，即n₁＞n₂．故A正確，B錯(cuò)誤．
C、若光恰好發(fā)生全反射，則光在光導(dǎo)纖維中運(yùn)行的路程最長(zhǎng)，則時(shí)間最長(zhǎng)．光在介質(zhì)中的速度v=

c

n1

，傳播的路程s=

L

sinθ

=

n1L

n2

，則傳播的最長(zhǎng)時(shí)間t=

s

t

=

n 2 1 L

n2c

．所以光從它的一端射入到從另一端射出所需要的時(shí)間小于等于

n 2 1 L

n2c

．故C、D錯(cuò)誤．
故選A．

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．