Question

9．光纖通信是利用光的全反射將大量信息高速傳輸．如圖是一根長為l的光導(dǎo)纖維，由內(nèi)芯和包層兩層介質(zhì)組成，其折射率分別為n₁和n₂，則n₁＞n₂（填“＜”“＞”或“=”）；若發(fā)生全反射的臨界角為θ，光在真空中的速度為c，則一束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$\frac{{n}_{1}l}{csinθ}$．

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．要想使光的損失最小，光在光導(dǎo)纖維里傳播時一定要發(fā)生全反射．

解答 解：發(fā)生全反射的條件是：從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，入射角大于或等于臨界角；
欲使光在n₁和n₂的界面上發(fā)生全反射，需有n₁＞n₂；
光在介質(zhì)n₁中的傳播最長路程為：x=$\frac{l}{sinθ}$；
傳播速度為：v=$\frac{c}{{n}_{1}}$；
故最長時間：t=$\frac{x}{v}$=$\frac{{n}_{1}l}{csinθ}$；
故答案為：＞； $\frac{{n}_{1}l}{csinθ}$．

點(diǎn)評 光的全反射必須從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，同時入射角大于或等于臨界角，注意最長時間求解方法，與最短時間的不同．