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文檔簡介

物理第二節(jié)

光的全反射現(xiàn)象的應(yīng)用主題六

光現(xiàn)象及其應(yīng)用通用類高等教育出版社全反射棱鏡光纖12

主要內(nèi)容1

全反射棱鏡

玩具“滿天星”

這種玩具是如何傳導(dǎo)光的呢？【情境與問題】

如右圖所示，為橫截面為等腰直角三角形的三棱鏡。能夠發(fā)生全反射的棱鏡稱為全反射棱鏡。一、全反射棱鏡【作圖】試著做出光路圖

提示：光的入射角為45o

光從玻璃射入空氣的臨界角

在32o~42o之間。ABC一、全反射棱鏡如圖，如果光垂直地射到AC面上，射入棱鏡后，光路是怎樣的，你能試著畫一下嗎？提示：會先后在BC面和AB面上發(fā)生兩次全反射，最后沿著與入射時(shí)相反的方向從AC面上射出。思考討論BAC一、全反射棱鏡右圖是全反射棱鏡在潛望鏡里的光路圖。由于經(jīng)過全反射棱鏡反射的光幾乎沒有能量損失，因此，用全反射棱鏡來代替平面鏡，以改變光的傳播方向,常用在如潛望鏡、照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)儀器中。實(shí)際應(yīng)用你能分析水中氣泡為什么那么明亮嗎？光疏介質(zhì)光密介質(zhì)2

光纖1966年，被譽(yù)為“光纖之父”的華裔科學(xué)家高錕（右圖）首先提出光纖可以用于通信傳輸?shù)脑O(shè)想，后來也因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎。

【觀察與體驗(yàn)】

觀察光在玻璃棒中的傳播與同學(xué)討論，想要讓激光在玻璃棒中順利地傳播，需要采取怎樣的措施？如圖所示，用純度極高的石英拉制成直徑約為10μm的纖芯，纖芯的外側(cè)包裹著折射率更小的包層。在纖芯中傳播的光會在纖芯和包層的界面上發(fā)生全反射，使光在光纖中沿纖芯傳播。應(yīng)用最廣的光纖實(shí)際的單模光纖在包層外面還有緩沖涂覆層等，如下圖所示，其作用是既能保護(hù)光纖免受環(huán)境污染和機(jī)械損傷，又能保證光纖不會產(chǎn)生過大的偏折。光纖通信具有容量大、損耗低、抗電磁干擾性能強(qiáng)、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。一根光纖的傳輸能力理論值為1000億路電話，而一根光纜中可以包括幾十根甚至上千根光纖，其通信容量之大就更加驚人了。光纜的結(jié)構(gòu)1993年我國建設(shè)第一條海底光纜，海底光纜成為我國與世界信息交流的重要方式，承載著海量的互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸。近年來，我國海底光纜行業(yè)蓬勃發(fā)展，成為國際市場上一股重要的新生力量。目前我國在光纜斷點(diǎn)查找和機(jī)器人海底作業(yè)等方面的技術(shù)已經(jīng)達(dá)世界領(lǐng)先

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