尹永忠
光的全反射是高中物理中的重點內(nèi)容,光纖通信是光的全反射的重要應用.在求解光在光導纖維中最長傳播時間問題中,學生往往因為慣性思維,誤認為一定以剛好全反射來處理問題.有些題根據(jù)這一處理方法可以得到正確答案,有些問題則出現(xiàn)明顯錯誤.
究其原因,是學生不知道折射率不同,光在介質(zhì)中不一定剛好發(fā)生全反射.本文從臨界折射率角度展開分析,對不同的折射率給出不同的求解方法.
1 全反射
光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時,在兩種介質(zhì)交界面處,如果入射角大于等于臨界角,則只有反射光線,沒有折射光線,我們就說光在該交界面處發(fā)生了全反射.
2 光纖中最長傳播時間問題
2.1 模型構建
如圖1所示,光從空氣射入光導纖維中,入射角為α,折射角為β,光線在B 點與法線夾角為γ,介質(zhì)折射率為n,光導纖維長度為L,探究光線在光導纖維中最長傳播時間.(已知光在真空中傳播速度為c)