Question

7．光纖通信是利用光的全反射原理將大量信息通過光導(dǎo)纖維（光纖）高速傳輸?shù)模�如圖所示，一條圓柱形光導(dǎo)纖維長為l，其玻璃內(nèi)念的折射率為n₁，外套的折射率為n₂，光在真空中的傳播速度為c，若已知光從內(nèi)芯射向外套發(fā)生全反射的臨界角為φ，則（　�。�

• A． 必須滿足的關(guān)系是n₁＜n₂
• B． 必須滿足的關(guān)系是n₁＞n₂
• C． 光從光纖的一端射入，經(jīng)內(nèi)芯與外套間的全反射后從另一端射出所需最長時間為$\frac{{n}_{1}l}{csinφ}$
• D． 光從光纖的一端射入，經(jīng)內(nèi)芯與外套間的全反射后從另一端射出所需最長時間為$\frac{{n}_{1}l}{c}$

Answer 1

分析 光導(dǎo)纖維內(nèi)芯和外套材料不同，所以具有不同的折射率．要想使光傳播的時間最長，光在光導(dǎo)纖維里傳播時一定要發(fā)生全反射．根據(jù)幾何知識和折射定律分析．

解答 解：AB、如圖所示，欲使光在n₁和n₂的界面上發(fā)生全反射，需有n₁＞n₂．故A錯誤，B正確．
CD、光在介質(zhì)n₁中的傳播最長路程為 x=$\frac{l}{sinφ}$，φ是臨界角
傳播速度為 v=$\frac{c}{{n}_{1}}$
故最長時間 t=$\frac{x}{v}$=$\frac{{n}_{1}l}{csinφ}$，故C正確，D錯誤．
故選：BC．

點評 解決本題的關(guān)鍵要掌握光的全反射條件，知道要發(fā)生全反射，光必須從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，同時入射角大于臨界角．