题目内容
【题目】华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”，光纤通讯中信号传播的主要载化开是光导纤维，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n，AB代表端面．已知光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（ ）
A.为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，光线在端面AB上的入射角应满足sini≥
B.光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的时间与AB端面的入射角有关，入射角越大，传播时间越长
C.光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间为
D.只要光导纤维的折射率满足一定的要求，则无论AB端面的入射角怎样变化，光线都可在光纤与空气的界面上发生全反射
【答案】BCD
【解析】
试题根据折射定律求入射角的条件，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．
解：A、设激光束在光导纤维端面的入射角为i，折射角为α，折射光线射向侧面时的入射角为β，要保证不会有光线从侧壁射出来，其含义是能在侧壁发生全反射．
由折射定律：n=
由几何关系：α+β=90°，sinα=cosβ
恰好发生全反射临界角的公式：sinβ=
，得cosβ=
联立得sini=
，故A错误；
要保证从端面射入的光线能发生全反射，应有sini≤
BC、光在玻璃丝中传播速度的大小为v=
光速在玻璃丝轴线方向的分量为vz=vsinβ
光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为T=
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，
联立得Tmax=
，故BC正确；
D、根据全反射条件，当光导纤维的折射率满足一定的要求，则无论AB端面的入射角怎样变化，光线都可在光纤与空气的界面上发生全反射，故D正确；
故选BCD．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
