Question

被稱(chēng)為“光纖之父”的華裔物理學(xué)家高錕，由于在光纖傳輸信息研究方面做出了巨大貢獻(xiàn)，與兩位美國(guó)科學(xué)家共獲2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成．某光纖內(nèi)芯的折射率為，外套的折射率為，其剖面如圖所示．在該光纖內(nèi)芯和外套分界面上發(fā)生全反射的臨界角為60⁰，為保證從該光纖一端入射的光信號(hào)都不會(huì)通過(guò)外套“泄漏”出去，求內(nèi)芯的折射率的最小值．

Answer 1

2

試題分析：如圖所示，由題意在內(nèi)芯和外套分界面上要發(fā)生全反射

當(dāng)在端面上的入射角i最大（）時(shí)，折射角r也最大，在內(nèi)芯與外套分界面上的入射角最小，如此時(shí)入射角等于臨界角則恰能保證信號(hào)不會(huì)通過(guò)外套“泄漏”            （1分）
這時(shí)             （1分）
得      （1分）
在端面上時(shí)，由         （1分）
得n₁=2            （1分）
所以，當(dāng)n₁=2時(shí)在所有情況中從端面入射到光纖中的信號(hào)恰能都不會(huì)通過(guò)外套 “泄漏”出去．