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光的全反射及光纖技術

對于兩種介質(zhì)來說，我們把光在其中傳播速度較小的介質(zhì)，即折射率較大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì);而把光在其中傳播速度較大的介質(zhì)，即折射率較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì).

一、光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)

注意：

（1）光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對的．例如水晶（n=1.55）對玻璃（n=1.5）是光密介質(zhì)，而對金剛石來說（n=2.427）就是光疏介質(zhì).

（2）光疏和光密是從介質(zhì)的光學特性來說的，并不是它的密度大小.例如酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介質(zhì).一、光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)θ1θ2介質(zhì)1NN'AOB介質(zhì)2介質(zhì)1相對介質(zhì)2是光疏介質(zhì)θ1θ2＞n１＜n2v１＞v2光的速度折射率光疏介質(zhì)大小光密介質(zhì)小大

既然光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角.可以預料，當入射角增大到一定程度，但還沒有達到900時，折射角就會增大到900.如果入射角再增大，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？思考與討論

讓光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直的邊上，在這個邊與空氣的界面上會發(fā)生反射和折射.逐漸增大入射角，觀察反射光線和折射光線的變化.示演全反射光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)的界面時，全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象叫全反射.

全反射從能量變化角度理解：折射角隨入射角的增大而增大，折射角增大的同時，折射光線的能量減小，折射光線的強度減弱，亮度減弱，而反射光線能量增大，亮度增加；當入射角增大到某一角度時(即臨界角)，折射光能量減到零，入射光的能量全部反射回來.所以光在兩種介質(zhì)界面不一定同時存在著反射和折射現(xiàn)象.發(fā)生全反射的條件（1）是光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；（2）入射角等于或大于一定的角度，這一角度叫臨界角.臨界角光從介質(zhì)射入空氣(真空)時，當入射角為某一角度時，折射角為90°，這個入射角大小稱作這種介質(zhì)的臨界角.令發(fā)生全反射的臨界角為C，根據(jù)折射定律：

光導纖維光導纖維簡稱光纖，它是現(xiàn)代通信和網(wǎng)絡技術中重要的材料，光纖通信就是利用了光在光纖中的全反射特性.有機玻璃棒的全反射分析光纖工作原理光導纖維的工作原理纖芯的折射率＞包層的折射率，入射角合適時在纖芯和包層的界面上發(fā)生

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