(2013?陕西三模)折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中,若从A端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射

2025-05-20 08:51:38
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解答:解:①光线在光纤侧面恰好发生全反射时,入射角等于临界角C,如图所示,此时光在A面上入射角最大.
由临界角C的公式有:sinC=

1
n

由几何关系有 折射角为:θ2=90°-C
所以cosθ2=sinC=
1
n
,sinθ2=
1?cos2θ2
=
n2?1
n

由n=
sinθ1
sinθ2

解得:sinθ1=nsinθ2=
n2?1

故θ2=arcsin
n2?1

②光在光纤中的传播速度为v=
c
n

光从左端射入到右端射出光线通过的总路程 x=
L
sinC
=nL.
光由A端射入到从B端射出经历的时间是 t=
x
v
=
n2L
c

答:①光在A面上入射角的最大值是arcsin
n2?1

②若光在纤维中恰能发生全反射,由A端射入到从B端射出经历的时间是
n2L
c