[知識]
417. 光ファイバーの原理 屈折率1.5の
平面ガラス板の上下を, 屈折率 n
(n <1.5)の媒質ではさみ, 左端A,右端
Bの外側は真空とする。 この平面ガラス
の端Aから、入射角 0で光が紙面に平行
に入射した。
屈折率 n
屈折率 1.5
屈折率 n
(1) 光が入射角0で平面ガラス板に入射したときの屈折角を' とする。このとき
sin' を求めよ。
B
(2)(1)の状況で入射した光が上下の境界面で全反射される条件を, 屈折角 0′ を用いて
求めよ。ただし,平面ガラス板の長さはその厚さに比べて十分に大きく,一度も境界
面で全反射せずに端Bに達することはないとする。
(3)(1)と(2)の結果から'を消去し、入射した光が上下の境界面で全反射される条件
は,sin0 がいくらよりも小さいときか求めよ。
(4) 入射角0によらず, 入射した光が上下の境界面で全反射される条件は,nがいくら
よりも小さいときか求めよ。光が端Aで垂直に入射する場合は考えないとする。