Fysik
Lysleder
10. april 2008 af
Fusle (Slettet)
Hej
Er der nogen der kan svare på de to sidste spørgsmål, c og d, det har voldt mig meget besvær.
Opgaven lyder:
En simpel lysleder består af en tynd glastråd (kernen) omgivet af en glaskappe med et lavere brydningsindeks. På grund af denne forskel i brydningsindekset vil lys med tilpas små indfaldsvinkler bliver udsat for total tilbagekastning ved overgangen fra kerne til kappe.
Kappen har brydningsindekset 1.45 og kernen har brydningsindekset 1.55.
a) Beregn størrelsen af den kritiske vinkel
b) Hvilken indfaldsvinkel på fiberens endeflade svarer til denne kritiske vinkel?
Selv om kernen med en diameter på 1um er meget lille, så vil en skrå lysstråle tilbagelægge en væsentlig længere vej gennem fiberen end en stråle, der følger fiberens midte. En kortvarig lyspuls vil derfor blive forlænget, efterhånden som den bevæger sig gennem fiberen.
c)Hvor lang tid bruger en lyspuls på at bevæge sig gennem midten af 1 km lang fiber?
d)Hvor lang tid senere ankommer den sidste del af pulsen til enden af den 1 km lange fiber?
Hint – beregn længden af lyspulsens bane, hvis den hele tiden rammer grænselaget ved den kritiske vinkel.
Er der nogen der kan svare på de to sidste spørgsmål, c og d, det har voldt mig meget besvær.
Opgaven lyder:
En simpel lysleder består af en tynd glastråd (kernen) omgivet af en glaskappe med et lavere brydningsindeks. På grund af denne forskel i brydningsindekset vil lys med tilpas små indfaldsvinkler bliver udsat for total tilbagekastning ved overgangen fra kerne til kappe.
Kappen har brydningsindekset 1.45 og kernen har brydningsindekset 1.55.
a) Beregn størrelsen af den kritiske vinkel
b) Hvilken indfaldsvinkel på fiberens endeflade svarer til denne kritiske vinkel?
Selv om kernen med en diameter på 1um er meget lille, så vil en skrå lysstråle tilbagelægge en væsentlig længere vej gennem fiberen end en stråle, der følger fiberens midte. En kortvarig lyspuls vil derfor blive forlænget, efterhånden som den bevæger sig gennem fiberen.
c)Hvor lang tid bruger en lyspuls på at bevæge sig gennem midten af 1 km lang fiber?
d)Hvor lang tid senere ankommer den sidste del af pulsen til enden af den 1 km lange fiber?
Hint – beregn længden af lyspulsens bane, hvis den hele tiden rammer grænselaget ved den kritiske vinkel.
Svar #1
10. april 2008 af DennisDeH (Slettet)
Grænsevinklen (som du kalder den kritiske vinkel), er lig med sinus inverse af brydningsindekset mellem de 2 stoffer - der naturligvis skal være mindre end 1 før at en totalrefleksion overhoved finder sted.
Svar #2
10. april 2008 af DennisDeH (Slettet)
Til opgaver c og d, kan du også bruge brydningsindekset, da de jo bare er et forhold til lysets hastighed i vakuum (n =1; 300.000 km/sek).. Så er det bare at omregne lidt, så har du resultatet :)
Skriv et svar til: Lysleder
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.