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光的折射 全反射 要点解密

2018-11-10 06:36:31
光的折射 全反射 要点解密 全反射的一个重要应用就是用于光导纤维。

光纤有内、外两层材料,其中内层是光密介质,外层是光疏介质。

光在光纤中传播时,每次射到内、外两层材料的界面,都要求入射角大于临界角,从而产生全反射。

这样使从一个端面入射的光,经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。

【例6】如图所示,一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射率为n=-的材料制成。

一细束激光由其左端的中心点以α=45°的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出。

求:⑴该激光在光导纤维中的速度v是多大?⑵该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少? 解:⑴由n=c/v可得v=2.1×108m/s ⑵由n=sinα/sinr可得光线从左端面射入后的折射角为30°,射到侧面时的入射角为60°,大于临界角45°,因此发生全反射,同理光线每次在侧面都将发生全反射,直到光线到达右端面。

由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为s=2L/-,因此该激光在光导纤维中传输所经历的时间是t=s/v=2.7×10-8s。

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