题目内容

【题目】图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为nAB代表端面.已知光在真空中的传播速度为c.

(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;

(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间.

【答案】(1)(2)

【解析】

(ⅰ)设光线在端面ABC(见图)的入射角为i,折射角为r,由折射定律,有

设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为,为了使该光线可在此光导纤中传播,应有

式中,θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角,它满足

由几何关系得

①②③④式通过三角变换得

(ⅱ)光在玻璃丝中传播速度的大小为

光速在玻璃丝轴线方向的分量为

光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为

光线在玻璃丝中传播,在刚好发生全反射时,光线从端面AB传播到其另一 端面所需的时间最长,由②③⑥⑦⑧式得

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网