Question

9．光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输．如图是一根长为l的光导纤维，由内芯和包层两层介质组成，其折射率分别为n₁和n₂，则n₁＞n₂（填“＜”“＞”或“=”）；若发生全反射的临界角为θ，光在真空中的速度为c，则一束光从它的一个端面射入，又从另一端面射出所需的最长时间为$\frac{{n}_{1}l}{csinθ}$．

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．要想使光的损失最小，光在光导纤维里传播时一定要发生全反射．

解答 解：发生全反射的条件是：从光密介质到光疏介质，入射角大于或等于临界角；
欲使光在n₁和n₂的界面上发生全反射，需有n₁＞n₂；
光在介质n₁中的传播最长路程为：x=$\frac{l}{sinθ}$；
传播速度为：v=$\frac{c}{{n}_{1}}$；
故最长时间：t=$\frac{x}{v}$=$\frac{{n}_{1}l}{csinθ}$；
故答案为：＞； $\frac{{n}_{1}l}{csinθ}$．

点评 光的全反射必须从光密介质进入光疏介质，同时入射角大于或等于临界角，注意最长时间求解方法，与最短时间的不同．