Question

11．如圖是一段長為L的直光導(dǎo)纖維內(nèi)芯，一單色光從左端面射入光纖，已知光纖對單色光的折射率為n，光在真空中傳播速度大小為c． 該單色光以任意不為零的入射角從左端射入，均能在側(cè)面發(fā)生全反射，并從右端面射出．則（　　）

• A． 增加單色光的頻率，光在光纖中的傳播速度將增大
• B． 改變光在左端面的入射角，光在光纖中的傳播時(shí)間不變
• C． 該單色光在光纖中傳播的最短時(shí)間為$\frac{nL}{c}$
• D． n$＜\sqrt{2}$

Answer 1

分析 A、當(dāng)光的頻率增加時(shí)，則折射率也變化，從而導(dǎo)致光的傳播速度變化；
B、根據(jù)光的折射定律，結(jié)合三角知識，及t=$\frac{L}{{v}_{∥}}$，即可確定傳播時(shí)間的變化；
C、根據(jù)傳播距離與速度的比值，即可求解；
D、根據(jù)折射定律，n=$\frac{sini}{sinr}$，結(jié)合臨界角與折射率的關(guān)系，sinC=$\frac{1}{n}$，即可求解．

解答 解：A、當(dāng)增加單色光的頻率，則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)的折射率增大，根據(jù)v=$\frac{C}{n}$，則有傳播的速度減小，故A錯(cuò)誤；
B、當(dāng)改變光在左端面的入射角時(shí)，則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)平行于光纖的分速度，即為$\frac{v}{cosi}$，由于i的變化，則傳播時(shí)間也變化，故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)單色光平行與光纖，在光纖中傳播的最短時(shí)間，即為$\frac{L}{v}=\frac{L}{\frac{C}{n}}$=$\frac{nL}{c}$，故C正確；
D、當(dāng)入射角為最大時(shí)，即為90°，仍會發(fā)生光的全反射，則有n=$\frac{sin90°}{sinr}$，而sinC=$\frac{1}{n}$，且C=90°-r，解得：n≥$\sqrt{2}$，故D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評 考查不同光在同一介質(zhì)中的折射率不同，則傳播速度也不同，掌握折射定律與sinC=$\frac{1}{n}$的應(yīng)用，注意傳播最短時(shí)間的條件．