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今天我们来学习光纤中的全反射现象。题目问的是光纤内芯和外套的折射率大小关系,以及根据临界角计算折射率的值。光纤是利用全反射原理来传输光信号的重要器件。
首先我们分析全反射的发生条件。全反射只有在光从光密介质射向光疏介质时才能发生,也就是从折射率大的介质射向折射率小的介质。在光纤中,光线在内芯与外套的界面发生全反射,这说明内芯是光密介质,外套是光疏介质,因此内芯的折射率必须大于外套的折射率。
接下来我们应用临界角公式来计算折射率。当光从折射率为n的介质射向空气时,临界角公式为正弦C等于1除以n。将公式变形得到n等于1除以正弦C。题目给出临界角为30度,代入公式计算:n等于1除以正弦30度,等于1除以0.5,最终得到n等于2。
让我们总结一下光纤全反射的原理。光纤利用全反射现象传输光信号,光在内芯中传播时不会泄漏到外套中。全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质,且入射角大于等于临界角。通过临界角公式n等于1除以正弦C,我们计算出内芯的折射率为2。因此最终答案是:内芯折射率比外套大,内芯折射率为2。
总结今天学习的关键要点:全反射发生在光从光密介质射向光疏介质时。光纤内芯的折射率必须大于外套的折射率。我们使用临界角公式n等于1除以正弦C来计算折射率。通过30度的临界角计算得到内芯折射率为2。光纤正是利用全反射原理来实现光信号的高效传输。