题目内容

10.如图所示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,AB代表端面,为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,则(  )
A.光导纤维外包层材料应是光密介质
B.红光在光导纤维内部侧壁上发生全反射的临界角小于紫光的临界角
C.红光从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间比紫光长
D.红光从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最短时间比紫光短

分析 发生全反射的条件是:1、光从光密介质进入光疏介质.2、入射角大于等于临界角,利用全反射的条件和运动学知识求光线传播所用的最长时间,从而即可求解.

解答 解:A、光从一端进入,另一端传出,在纤芯和包层的界面上不停地发生全反射,所以纤芯的折射率大于包层的折射率,即外包层材料应是光疏介质.故A错误.
B、根据全反射临界角sinC=$\frac{1}{n}$,红光的折射率小于紫光,则红光的临界角大于紫光,故B错误.
C、设临界角为C,则光在纤芯中传播的距离为s=$\frac{L}{sinC}$=nL.则传播的最长时间t=$\frac{s}{v}$=$\frac{{n}^{2}L}{c}$.因为红光的折射率小于紫光的折射率,所以红光传播的时间较短.故C错误,D正确.
故选:D.

点评 解决本题本题的关键掌握发生全反射的条件和全反射临界角sinC=$\frac{1}{n}$,以及知道折射率n=$\frac{c}{v}$,注意在玻璃丝传播时间的最短还是最长是解题的关键.

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