光的传导的
D.在实际应用中,光纤必须呈笔直状态,因为弯曲的光纤是不能传导光的
【解析】选C。光纤通信利用了华裔科学家高锟博士提出的一个理论,光导纤维是一种
非常细的特制玻璃丝,光射入时满足光的全反射条件,从而发生全反射。最终实现传递
信息的目的,故C正确,A、B错误;广泛应用的光导纤维的外套折射率比内芯折射率要小,
d
少?(玻璃的折射率n=1.5)
【解析】在如图所示的光路中,从玻璃棒的A端面入射的光线,可分为左、中、
右,其中最右边的一条光线,最难发生全反射,
设其入射角为∠1,只有当∠1≥arcsin 1 时,
n
才发生全反射,根据几何关系知sin∠1= R 。
依题意有 R ≥ 1 。
Rd
Rd n
将n=1.5代入上式,解得
则光脉冲将越不容易从外套“漏”出,B正确;设光纤的长度为L,则光通过光纤
轴线传输用时最短,光在光纤中的速度v=
c n1
,则最短时间有t1=
L v
n1L c
;
设光从左端面的A点以θ1入射,折射角为θ2,在B点全反射时的入射角和反射角
为θ3,如图所示:如果θ3就是光在光导纤维全反射的临界角C,则光在介质中的
【思考·讨论】
光纤通信是光纤应用的一个重要方面,已取得了重大的成就。那么光纤在1)光纤能耗低;
(2)光纤是电介质,绝缘性好,不担心被雷击,并能抗电磁干扰,可在有较强电磁干
扰的环境中使用;
(3)光纤体积小,质量小,易弯曲,可组成各种光缆,便于敷设和维护。
【典例示范】 光纤主要由折射率较大的纤芯与折射率较小的外套组成。在光纤中传输的信号 是脉冲光信号。当一个光脉冲从光纤中输入,经过一段长度的光纤传输之后,其 输出端的光脉冲会变宽,这种情况较严重(脉冲变宽到一定程度)时会导致信号 不能被正确传输。引起这一差别的主要原因之一是光通过光纤纤芯时路径长短 的不同(如图),沿光纤轴线传输的光纤用时最短,在两种介质界面多次全反射的 光线用时最长。为简化起见,我们研究一根长直光纤,设其内芯折射率为n1,外 套折射率为n2①。在入射端,光脉冲宽度(即光持续时间)为Δt,在接收端光 脉冲宽度(即光持续时间)为Δt′,Δt′>Δt 世纪金榜导学号( )