Question

11．據(jù)報(bào)道：2008年北京奧運(yùn)會(huì)，光纖通信網(wǎng)將覆蓋所有奧運(yùn)場(chǎng)館，為各項(xiàng)比賽提供安全可靠的通信服務(wù)．光纖通信利用光的全反射將大量信息高速傳輸．如圖所示，一條圓柱形的光導(dǎo)纖維，長(zhǎng)為L(zhǎng)，它的玻璃芯的折射率為n₁，外層材料的折射率為n₂，光在空氣中的傳播速度為c，若光從它的一端射入經(jīng)全反射后從另一端射出所需的最長(zhǎng)時(shí)間為t，則下列說法正確的是（圖中所標(biāo)的φ為全反射的臨界角，其中sinφ=$\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}$）（　　）

• A． n₁＞n₂，t=$\frac{{{n_1}L}}{{n_2^{\;}c}}$
• B． n₁＞n₂，t=$\frac{n_1^2L}{{n_2^{\;}c}}$
• C． n₁＜n₂，t=$\frac{{{n_1}L}}{{n_2^{\;}c}}$
• D． n₁＜n₂，t=$\frac{n_1^2L}{{n_2^{\;}c}}$

Answer 1

分析 光導(dǎo)纖維內(nèi)芯和外套材料不同，所以具有不同的折射率．要想使光的損失最小，光在光導(dǎo)纖維里傳播時(shí)一定要發(fā)生全反射．

解答 解：如圖所示，欲使光在n₁和n₂的界面上發(fā)生全反射，需有：n₁＞n₂
光在介質(zhì)n₁中的傳播最長(zhǎng)路程為：x=$\frac{L}{sinφ}$
傳播速度為：v=$\frac{C}{{n}_{1}}$
故最長(zhǎng)時(shí)間為：t=$\frac{x}{v}$=$\frac{L{n}_{1}}{Csinφ}$=$\frac{n_1^2L}{{n_2^{\;}c}}$
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 光的全反射必須從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，同時(shí)入射角大于等于臨界角．