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9.光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输.如图是一根长为l的光导纤维,由内芯和包层两层介质组成,其折射率分别为n1和n2,则n1>n2(填“<”“>”或“=”);若发生全反射的临界角为θ,光在真空中的速度为c,则一束光从它的一个端面射入,又从另一端面射出所需的最长时间为$\frac{{n}_{1}l}{csinθ}$.分析 光导纤维内芯和外套材料不同,所以具有不同的折射率.要想使光的损失最小,光在光导纤维里传播时一定要发生全反射.
解答 解:发生全反射的条件是:从光密介质到光疏介质,入射角大于或等于临界角;
欲使光在n1和n2的界面上发生全反射,需有n1>n2;
光在介质n1中的传播最长路程为:x=$\frac{l}{sinθ}$;
传播速度为:v=$\frac{c}{{n}_{1}}$;
故最长时间:t=$\frac{x}{v}$=$\frac{{n}_{1}l}{csinθ}$;
故答案为:>; $\frac{{n}_{1}l}{csinθ}$.
点评 光的全反射必须从光密介质进入光疏介质,同时入射角大于或等于临界角,注意最长时间求解方法,与最短时间的不同.
练习册系列答案
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