Question

如圖所示，一根長為L的直光導纖維，它的折射率為n．光從它的一個端面射入，又從另一端面射出所需的最長時間為多少？（設光在真空中的光速為c）

Answer 1

光在光導纖維內是以全反射的方式傳播的，每次的入射角都大于或等于臨界角，但等于臨界角時路程最大，時間最長，如圖所示．

由幾何關系知：sinC=

△l

△s

=

1

n

△s=n△l
設光經N次全反射從另一個端面射出，則總路程為s．
s=（N+1）△s=（N+1）n△l=n（N+1）△l=nl
因光在玻璃中的傳播速度v=

c

n

則有，光在玻璃中傳播的時間t=

s

v

=

n2l

c

．
答：光在光纖中運動的最長時間是

n2l

c

．