Question

Вычисли, за какое времялуч света пройдёт по оптоволоконному кабелю длиной L=97 км, если предельный угол отражения вещества, из которого выполнена сердцевина оптического волокна, αпр =60° (показатель преломления оболочки оптического волокна равен 1).  Ответ (округли до сотых):  мс.Ответить!​

Answer 1

Путь луча S при больших углах падения = отражения с достаточной степенью точности равен длине кабеля L (по прямой, по оси), тогда:

L=vt, v=c/n, по условию sin60= n2/n1=1/n, n=1/sin60, искомое t=L*n /c= 97*10^3* 2/(3*10^8* √3)=≈ 0.37 мс

Answer 2

Для вычисления времени, за которое свет пройдет по оптоволоконному кабелю длиной L, мы можем воспользоваться принципом оптического волокна. При заданном предельном угле отражения α применяется формула:

sin(α) = n2 / n1

где: n1 - показатель преломления сердцевины оптического волокна (в данном случае равен 1, так как свет передается через воздух), n2 - показатель преломления оболочки оптического волокна.

Для определения n2 по известному углу α используется формула:

n2 = sin(α) * n1

Теперь мы можем найти путь, который пройдет свет в оптическом волокне, используя теорему синусов:

L / sin(α) = путь в оптическом волокне

И, наконец, для нахождения времени прохождения света по кабелю используем соотношение:

время = путь / скорость света в оптическом волокне

Скорость света в вакууме составляет примерно 299,792,458 м/с, но в оптических волокнах скорость света немного меньше, но можно считать её приближенно равной скорости света в вакууме.

Давайте рассчитаем:

1. Найдем показатель преломления оболочки: n2 = sin(60°) * 1 n2 ≈ 0.866

2. Найдем путь в оптическом волокне: путь = L / sin(60°) = 97 км / 0.866 ≈ 111.943 км

3. Найдем время прохождения света по кабелю: время = путь / скорость света ≈ 111.943 км / 299,792,458 м/с ≈ 0.373 мс

Итак, время, за которое свет пройдет по оптоволоконному кабелю длиной 97 км, составляет приблизительно 0.373 миллисекунды.