Question

（2013?合肥模擬）光導(dǎo)纖維是利用全反射傳遞光信號(hào)的裝置，如圖為一光導(dǎo)纖維，AB為其端面，纖維內(nèi)芯 材料的折射率為n₁，外套材料的折射率為n₂，在如圖所示的情況下，可在此纖維內(nèi)傳播 的光，其入射角i的正弦值的范圍是（光由折射率為n₁的介質(zhì)進(jìn)入折射率為n₂的介質(zhì)時(shí)，入射角的正弦與折射角正弦之比等于n₂/n₁），（　�。�

• A．sini≤

  n12-n22

• B．sini≤

  n22-n12

• C．sini≤

  n12-1

• D．sini≤

  n22-1

Answer 1

分析：作出正確的光路圖，根據(jù)在內(nèi)芯射向外套材料時(shí)恰好發(fā)生光的全反射現(xiàn)象，再結(jié)合折射定律從而確定入射角的正弦值．

解答：解：如圖所示，由題意在內(nèi)芯和外套分界面上要發(fā)生全反射
當(dāng)在左端面上的入射角i最大（i_m=90°）時(shí)，折射角r也最大，在內(nèi)芯與外套分界面上的入射角i'最小，故入射角i越小傳播時(shí)越容易發(fā)生全反射．
根據(jù)臨界角公式，當(dāng)sini′=sinC=

1

n

=

n2

n1

時(shí)恰好發(fā)生全反射，
由于i′+r=90°
故此時(shí)sinr=

1-( n2 n1 )2

根據(jù)折射定律：n₁=

sini

sinr

=

sini

1-( n2 n1 )2

得：sini=

n12-n22

綜上若能正常傳播sini的范圍是：sini≤

n12-n22

故選：A．

點(diǎn)評(píng)：考查折射定律與光的全反射現(xiàn)象，掌握光的全反射的條件，并會(huì)正確的作出光路圖．