解:根據全反射的原理
在光纖中的光線只有sin入射角 >= 1/n 時才會發生全反射
最長時間 => 路程最遠 => 入射角最小 => sin入射角=1/n
光纖中的光速V=3*10^8/n
所以行進L長,實際的路線長=L/sin入射角=Ln
T=S/V=Ln/(3*10^8/n)=Ln^2/(3*10^8)秒
因為光線是一種介質,光在介質中傳播的速度都要小于真空中的光速。
光線不能太彎是因為光線是依靠很強的折射率對比來對光進行全反射。
每條光纖都有自己的全反射角。如果彎曲太厲害光就會從光纖中透射出去。
光導纖維簡稱光纖,是一種能高質量傳導光的玻璃纖維。如果將許多根經過技術處理的光纖繞在一起,就得到我們常說的光纜。
光纖傳導光的能力非常強,利用光纜通訊,能同時傳播大量信息。例如一條光纜通路同時可容納十億人通話,也可同時傳送多套電視節目。光纖的抗干擾性能好,不發生電輻射,通訊質量高,能防竊聽。光纜的質量小而細,不怕腐蝕,鋪設也很方便,因此是非常好的通訊材料。目前許多國家已使用光纜作為長途通訊干線。我國也開始生產光導纖維,并在部分地區和城市投入使用。隨著時代的進步和科學的發展,光纖通訊必將大為普及。
光纖除了可以用于通訊外,還用于醫療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控、照明等許多方面。例如,可將光導纖維內窺鏡導入心臟,測量心臟中的血壓、溫度等。在能量和信息傳輸方面,光導纖維也得到了廣泛的應用。
光從光密介質射入光疏介質。當入射角 增大到某一角度,使折射角達到90°時,折射光完全消失,只剩下反射光,這種現象叫做全反射。
發生全反射的條件:(1)光從光密介質射入光疏介質;(2)入射角大于或等于臨界角。
臨界角:當光線從光密介質射向光疏介質時,入射角大于或等于某一角度C時,折射光線消失,發生了全反射現象。角度C就被稱為臨界角。當入射角等于臨界角時,折射角等于90°,由折射定律和光路可逆可得:sin90:sinC=n,C=arcsin(1/n)
用麥克斯韋方程組可推導