Question

如图所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n．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多少？（设光在真空中的光速为c）

Answer 1

光在光导纤维内是以全反射的方式传播的，每次的入射角都大于或等于临界角，但等于临界角时路程最大，时间最长，如图所示．

由几何关系知：sinC=

△l

△s

=

1

n

△s=n△l
设光经N次全反射从另一个端面射出，则总路程为s．
s=（N+1）△s=（N+1）n△l=n（N+1）△l=nl
因光在玻璃中的传播速度v=

c

n

则有，光在玻璃中传播的时间t=

s

v

=

n2l

c

．
答：光在光纤中运动的最长时间是

n2l

c

．