Question

9．華裔科學(xué)家高錕獲得2009年諾貝爾物理獎(jiǎng)，他被譽(yù)為“光纖通訊之父”．光纖通訊中信號(hào)傳播的主要載體是光導(dǎo)纖維，它的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播．下列關(guān)于光導(dǎo)纖維的說(shuō)明中正確的是（　　）

• A． 內(nèi)芯的折射率比外套的大
• B． 內(nèi)芯的折射率比外套的小
• C． 波長(zhǎng)越短的光在光纖中傳播的速度越大
• D． 光在界面上發(fā)生全反射的角度越大，則光在光纖中傳播的時(shí)間就越長(zhǎng)

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．波長(zhǎng)越長(zhǎng)、頻率越小的光，介質(zhì)對(duì)它的折射率越小，根據(jù)公式v=$\frac{c}{n}$光在光纖中傳播的速度越大．

解答 解：A、B當(dāng)內(nèi)芯的折射率比外套的大時(shí)，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上才能發(fā)生全反射．故A正確，B錯(cuò)誤．
    C、波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光，介質(zhì)對(duì)它的折射率n越小，根據(jù)公式v=$\frac{c}{n}$，光在光纖中傳播的速度越大．故C錯(cuò)誤．
    D、頻率越大的光，介質(zhì)對(duì)它的折射率n越大，根據(jù)公式sinC=$\frac{1}{n}$，可知，光在界面上發(fā)生全反射的角度越大，對(duì)應(yīng)的折射率越小，則傳播速度越大，那么光在光纖中傳播的時(shí)間就越短．故D錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于全反射關(guān)鍵抓住發(fā)生全反射的條件．對(duì)于波長(zhǎng)、頻率與折射率的關(guān)系，可借助光的色散、干涉實(shí)驗(yàn)結(jié)果加深理解、記憶．