解:根据全反射的原理
在光纤中的光线只有sin入射角 >= 1/n 时才会发生全反射
最长时间 => 路程最远 => 入射角最小 => sin入射角=1/n
光纤中的光速V=3*10^8/n
所以行进L长,实际的路线长=L/sin入射角=Ln
T=S/V=Ln/(3*10^8/n)=Ln^2/(3*10^8)秒
因为光线是一种介质,光在介质中传播的速度都要小于真空中的光速。
光线不能太弯是因为光线是依靠很强的折射率对比来对光进行全反射。
每条光纤都有自己的全反射角。如果弯曲太厉害光就会从光纤中透射出去。
光导纤维简称光纤,是一种能高质量传导光的玻璃纤维。如果将许多根经过技术处理的光纤绕在一起,就得到我们常说的光缆。
光纤传导光的能力非常强,利用光缆通讯,能同时传播大量信息。例如一条光缆通路同时可容纳十亿人通话,也可同时传送多套电视节目。光纤的抗干扰性能好,不发生电辐射,通讯质量高,能防窃听。光缆的质量小而细,不怕腐蚀,铺设也很方便,因此是非常好的通讯材料。目前许多国家已使用光缆作为长途通讯干线。我国也开始生产光导纤维,并在部分地区和城市投入使用。随着时代的进步和科学的发展,光纤通讯必将大为普及。
光纤除了可以用于通讯外,还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。例如,可将光导纤维内窥镜导入心脏,测量心脏中的血压、温度等。在能量和信息传输方面,光导纤维也得到了广泛的应用。
光从光密介质射入光疏介质。当入射角 增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫做全反射。
发生全反射的条件:(1)光从光密介质射入光疏介质;(2)入射角大于或等于临界角。
临界角:当光线从光密介质射向光疏介质时,入射角大于或等于某一角度C时,折射光线消失,发生了全反射现象。角度C就被称为临界角。当入射角等于临界角时,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)
用麦克斯韦方程组可推导