Question

11．如图是一段长为L的直光导纤维内芯，一单色光从左端面射入光纤，已知光纤对单色光的折射率为n，光在真空中传播速度大小为c． 该单色光以任意不为零的入射角从左端射入，均能在侧面发生全反射，并从右端面射出．则（　　）

• A． 增加单色光的频率，光在光纤中的传播速度将增大
• B． 改变光在左端面的入射角，光在光纤中的传播时间不变
• C． 该单色光在光纤中传播的最短时间为$\frac{nL}{c}$
• D． n$＜\sqrt{2}$

Answer 1

分析 A、当光的频率增加时，则折射率也变化，从而导致光的传播速度变化；
B、根据光的折射定律，结合三角知识，及t=$\frac{L}{{v}_{∥}}$，即可确定传播时间的变化；
C、根据传播距离与速度的比值，即可求解；
D、根据折射定律，n=$\frac{sini}{sinr}$，结合临界角与折射率的关系，sinC=$\frac{1}{n}$，即可求解．

解答 解：A、当增加单色光的频率，则光在光导纤维内的折射率增大，根据v=$\frac{C}{n}$，则有传播的速度减小，故A错误；
B、当改变光在左端面的入射角时，则光在光导纤维内平行于光纤的分速度，即为$\frac{v}{cosi}$，由于i的变化，则传播时间也变化，故B错误；
C、当单色光平行与光纤，在光纤中传播的最短时间，即为$\frac{L}{v}=\frac{L}{\frac{C}{n}}$=$\frac{nL}{c}$，故C正确；
D、当入射角为最大时，即为90°，仍会发生光的全反射，则有n=$\frac{sin90°}{sinr}$，而sinC=$\frac{1}{n}$，且C=90°-r，解得：n≥$\sqrt{2}$，故D错误；
故选：C．

点评 考查不同光在同一介质中的折射率不同，则传播速度也不同，掌握折射定律与sinC=$\frac{1}{n}$的应用，注意传播最短时间的条件．