Определи, за какое время луч света пройдёт по оптоволоконному кабелю длиной L=82 км, если предельный угол отражения вещества, из которого выполнена сердцевина оптического волокна, αпр =45° (показатель преломления оболочки оптического волокна равен 1).
Ответ
0/5
(0 оценок)
1
Мозг
Отвечающий
Відповідь:
Ответ: время прохождения луча света по оптоволоконному кабелю составляет примерно 0.24 мс.
Пояснення:
Для определения времени прохождения луча света по оптоволоконному кабелю воспользуемся законом преломления Снеллиуса:
n1sin(alpha1) = n2sin(alpha2),
где n1 и n2 - показатели преломления веществ, alpha1 и alpha2 - углы падения и преломления соответственно.
В данной задаче в качестве вещества, из которого выполнена сердцевина оптического волокна, выступает стекло, у которого показатель преломления n1=1.5. Также дано, что показатель преломления оболочки оптического волокна равен 1, значит alpha2 = alpha1.
Таким образом, закон преломления Снеллиуса можно записать в виде: n1sin(alpha) = n2sin(alpha) => sin(alpha) = sin(alpha)/n1.
Теперь можно найти угол alpha: sin(alpha) = sin(45)/1.5 = 0.4714 => alpha = arcsin(0.4714) = 28.14 градусов.
Далее, найдем путь, пройденный лучом света: Lcos(alpha) = 82000cos(28.14) = 72017.5 м.
Наконец, время прохождения лучом света по оптоволоконному кабелю определяется как t = L/v, где v - скорость света в вакууме, равная 299792458 м/с.
Таким образом, t = 72017.5 / 299792458 ≈ 0.00024 с = 0.24 мс.
Ответ: время прохождения луча света по оптоволоконному кабелю составляет примерно 0.24 мс.