Question

一條圓柱形的光導纖維長為L、折射率為n，光在真空中的傳播速度為c，求：光從它的一端端面的圓心射入，經全反射后從另一端射出，所需的最長時間t．

Answer 1

分析：根據全反射條件，依據光的折射定律，結合幾何關系，即可求解．

解答：解：如圖，設進入光纖的光線射在邊界時的入射角為θ，要發生全反射則θ≥C，
C為光線的臨界角光在光纖中運行的時間為：t=

L sinθ

v

由此可得時間最長時：θ=C
又由  sinC=

1

n

因v=

c

n

聯立上述各式，解得 t=

n2L

c

答：所需的最長時間得

n2L

c

．

點評：考查光的全反射條件，掌握光的折射定律，理解sinC=

1

n

公式的含義，知道最長時間時，入射角恰好等于臨界角．