Question

【題目】光纖公司規(guī)定光纖內(nèi)芯玻璃材料的折射率大于等于，在抽制光纖時(shí)為檢測材料是否合格，將樣品材料用模具制成半徑為R的半圓柱體，如圖所示。再用一束可以轉(zhuǎn)動(dòng)的光束OC沿截面半徑射向材料的O點(diǎn)，當(dāng)≤45°時(shí)屏上只有一個(gè)光點(diǎn)，就說明材料合格。

(1)寫出質(zhì)檢人員推斷的原理；

(2)寫出公司規(guī)定“光纖內(nèi)芯的玻璃材料折射率大于等于”的原因。

Answer 1

【答案】見解析。

【解析】

（1）光束CO射向O點(diǎn)后，同時(shí)發(fā)生折射和反射，在屏上出現(xiàn)P和Q兩個(gè)光斑，減小θ時(shí)，r角逐漸變大，由 可知i角也增大；當(dāng)r角增大到大于臨界角時(shí)折射光線消失，屏上只有光斑P；由，因此在θ≤450時(shí)，屏上只有一個(gè)光斑，就說明材料是合格的；

（2）取一段光纖，若任意一束光DE從端面中心E點(diǎn)以α角入射，經(jīng)端面折射后射向F點(diǎn)，若能在F點(diǎn)發(fā)生全反射，就可實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸；

由知F點(diǎn)剛好發(fā)生全反射時(shí)

由：可得；

當(dāng)α角接近900時(shí)折射光還能在F點(diǎn)發(fā)生全反射，需要