Question

7．光纤通信是利用光的全反射原理将大量信息通过光导纤维（光纤）高速传输的．如图所示，一条圆柱形光导纤维长为l，其玻璃内念的折射率为n₁，外套的折射率为n₂，光在真空中的传播速度为c，若已知光从内芯射向外套发生全反射的临界角为φ，则（　　）

• A． 必须满足的关系是n₁＜n₂
• B． 必须满足的关系是n₁＞n₂
• C． 光从光纤的一端射入，经内芯与外套间的全反射后从另一端射出所需最长时间为$\frac{{n}_{1}l}{csinφ}$
• D． 光从光纤的一端射入，经内芯与外套间的全反射后从另一端射出所需最长时间为$\frac{{n}_{1}l}{c}$

Answer 1

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．要想使光传播的时间最长，光在光导纤维里传播时一定要发生全反射．根据几何知识和折射定律分析．

解答 解：AB、如图所示，欲使光在n₁和n₂的界面上发生全反射，需有n₁＞n₂．故A错误，B正确．
CD、光在介质n₁中的传播最长路程为 x=$\frac{l}{sinφ}$，φ是临界角
传播速度为 v=$\frac{c}{{n}_{1}}$
故最长时间 t=$\frac{x}{v}$=$\frac{{n}_{1}l}{csinφ}$，故C正确，D错误．
故选：BC．

点评 解决本题的关键要掌握光的全反射条件，知道要发生全反射，光必须从光密介质进入光疏介质，同时入射角大于临界角．