第111回 薬剤師国家試験 問203
光ファイバーの全反射

問203はどう解くか

屈折率は誘電率・波長に依存し、全反射させるためコア屈折率はクラッドより高くします。正答は1・3です。

全5肢の判断根拠

1が正しいです。非磁性媒質では屈折率は概ね比誘電率の平方根に関係し、分散により光の波長でも変化します。

2は誤りです。図の屈折方向から媒質1の屈折率が高く、光速v=c/nは媒質1の方が遅くなります。

3が正しいです。高屈折率コアから低屈折率クラッドへ向かう光が臨界角を超えると全反射します。

4は誤りです。Snellの法則はn1 sinθi=n2 sinθrで、記載式は角度の対応が逆です。

5は誤りです。媒質2から臨界角を超えて入射すれば全反射し、媒質1側へ屈折光は出ません。