Question

ゲスト

自分のように考えた場合、答えと違いましたがなぜですか？

ーーン。
図は選折率の異なる 2 種類の透
明な媒質1 (屈折率訪) と媒質 2
(万折率ヵ) からなる円柱状のニ
重構造をした光ファイバーの概念
図であり, 中心軸を含む断面内を
光線が進むなようすを示している。
中心得に垂直な左側の端面から入射した光線が, 尋質の境界で全反射をくり返しながら反計
側の端面まで到達する条件を調べてみよう。 空気の屈折率は 1 としてよく, 媒質中での光提
失はないものとする。また媒質 2 の内径および外径は一定であり, 光ファイバーはまっすく
に置かれているとしてよい。
1) 左側の端面への光線の入射角をのとするときcoswをのとカカ を用いて表せ。
2) 光線が光ファイバー内で全反射をくり返して反対側の端面に到達するための sinのに対
する条件を 放、ヵ。 を用いて表せ。ただし, 0"くのく90" とする。
) 0'*ぐの9く90* のすべての入射角のに対して境界 AB で全反射を起こきせるための条件を
所 と罰 を用いて表せ。
ァ   パーの全長を 真空中での光の速さをc とするとき, (2②)の条件を満たす光線が
本おまで表する0 cm し, 9を用い
本、

OIDSNRIWIWIIァWTO てやレビバハュテト奈リバ
い。そのためには
0<sinのく1く7カアーカ2

が成りたてばよい。    JAって
⑭ 媒質1 (屈折率 ヵ) 中での光の速さぃは =ニー

媒質 1 中の光の速度 の光ファイバーに  凍際のyo さみの/
み/三coOS(90"一の) である (図c)。
BODNk)
cos(90"ー)=sinw=ニy1一cos*o ニ
となる。④式を用いて
77ーsin*の -( 了 ) am _ cyアーsin*の
721

 

C ※A

 
   

721

 

 

のヶ三の*                                        2
21                 721             721
よって, 全長んを進むのに要する時間 7は
2
/=ニーー=
【Y/

屈折 光ファイバー 光 全反射