Question

如圖所示，一段直光導(dǎo)纖維，折射率為n，長(zhǎng)為L(zhǎng)．光在真空中的速度為c．以下說(shuō)法正確的是（　　）

• A、為使光線能全部從右端射出，在左端光線的入射角i應(yīng)滿(mǎn)足條件：i≤n?cos（arcsin n）
• B、為使光線能全部從右端射出，在左端光線的入射角i應(yīng)滿(mǎn)足條件：i≤n?cos（arcsin

  1

  n

  ）
• C、若光線在光纖內(nèi)恰好發(fā)生全反射，則光線通過(guò)光纖的時(shí)間為t=

  n2L

  c

• D、若光線在光纖內(nèi)恰好發(fā)生全反射，則光線通過(guò)光纖的時(shí)間為t=

  nL

  c

Answer 1

分析：發(fā)生全反射的條件是：一是光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，即從折射率的介質(zhì)射入折射率小的介質(zhì)；二是入射角大于臨界角．當(dāng)內(nèi)芯的折射率比外套的大時(shí)，光在界面上才能發(fā)生全反射．根據(jù)全反射的條件，分析入射角應(yīng)滿(mǎn)足的條件．

解答：解：如圖所示、當(dāng)恰發(fā)生全反射時(shí)，a為臨界角，sin a=cos r=

1

n

，
由于n=

sini

sinr

，
聯(lián)立可得i=n?cos（arcsin

1

n

），選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；
若恰好發(fā)生全反射，光線路程為s=

L

sina

=nL，
光速為v=

c

n

，因此時(shí)間為t=

s

v

=

n2L

c

，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；
故選：BC．

點(diǎn)評(píng)：解決本題本題的關(guān)鍵掌握發(fā)生全反射的條件和幾何知識(shí)進(jìn)行分析，難度不大．并考查光學(xué)中全反射的相關(guān)問(wèn)題，難度中等．