Question

2009年諾貝爾物理學(xué)獎由華人高錕、美國人韋拉德?博伊爾和喬治?史密斯三人分享．他們的成就分別是發(fā)明光纖電纜和電荷耦合器件（CCD）圖象傳感器，光纖電纜以玻璃作介質(zhì)代替銅，使一根頭發(fā)般細(xì)小的光纖，其傳輸?shù)男畔⒘肯嗟扔谝粭l飯桌般粗大的銅“線”．它徹底改變了人類通訊的模式，為目前的信息高速公路奠定了基礎(chǔ)，使“用一條電話線傳送一部電影”的幻想成為現(xiàn)實(shí)．如圖所示，AB為一直光導(dǎo)纖維，AB之間距離為s，使一光脈沖信號從光導(dǎo)纖維中間入射，入射后在光導(dǎo)纖維與空氣的界面上恰好發(fā)生全反射，由A點(diǎn)傳輸?shù)紹點(diǎn)所用時(shí)間為t（光在真空中的傳播速度為c）．則光導(dǎo)纖維所用材料的折射率是（　�。�

• A、

  ct

  s

• B、

  s

  ct

• C、

  ct s

• D、

  s ct

Answer 1

分析：利用折射定律和全反射公式，結(jié)合運(yùn)動學(xué)知識列出方程，聯(lián)立求解即可．

解答：解：光信號由A點(diǎn)進(jìn)入光導(dǎo)纖維后，沿AO方向射到O點(diǎn)，此時(shí)入射角α恰好等于臨界角，光在此介質(zhì)中的傳播速度為v，而沿水平方向的分速度為vsinα，沿水平方向傳播的距離為s．
設(shè)介質(zhì)的折射率為n，則有：
sinα=sinC=

1

n

…①
n=

c

v

…②
t=

s

vsinα

…③
由①②③式解得：n=

ct s

故選：C．

點(diǎn)評：本題考查了全反射知識的應(yīng)用，其中用到了速度分解的方法，需要列多個(gè)方程聯(lián)立求解．