Question

如图所示，一段直光导纤维，折射率为n，长为L．

①为了使光线能从右端全部射出，在左端的入射角应限制在什么范围？为了使光线以任意角度入射，都能从右端全部射出，折射率n应限制在什么范围？

②如果光线在光纤内恰好发生全反射，那么从左端进入到从右端射出，共需要多少时间？

Answer 1

答案：
解析：

·         （1） ，       （2） 解析: ①如图，当光线在光纤内的入射角为临界角i0时，光线处于全反射的临界状态，从而有 ，整理有 ，所以 ．当θ=90°时， ， ，所以 ． ②根据平行光导纤维的光速的水平分量为 ，所以，传播时间为 ．式中c为光在真空中的传播速度．

提示：

①如图，当光线在光纤内的入射角为临界角i0时，光线处于全反射的临界状态，从而有，整理有，所以．当θ=90°时， ，，所以． ②根据平行光导纤维的光速的水平分量为，所以，传播时间为．式中c为光在真空中的传播速度．