三、全反射

    由式(14-4)可以看出,如果n2 > n1 ,即光线从折射率较小的介质射向折射率较大的介质,那么入射角i将大于折射角r ,折射后的光线将向法线靠拢;如果n2 < n1 ,即光线从折射率较大的介质射向折射率较小的介质,那么入射角i将小于折射角r ,折射后的光线将偏离法线。大家常把折射率较大的介质称为光密介质,而把折射率较小的介质称为光疏介质。

    当光线从光密介质射向光疏介质时,可能会发生一种被为全反射的现象。由式(14-4)可得

                          ,

式中n1 > n2 n1/n2 >1,sin r不可能大于1,当入射角i等于某特定值ic时,

                             ,                    (14-7)

则有

                         

这表示,折射光线沿着两种介质的界面传播。如果增大入射角i,使i > ic,光线将不会进入第二种介质,而全部反射回第一种介质,这就是全反射。ic称为全反射临界角。

    激光光导纤维通讯就是利用全反射的原理实现的。光导纤维是由大量玻璃纤维并成的纤维束,其中每一根都是折射率较高的玻璃纤维,其外包敷一层折射率较低的玻璃介质。讯号光线从玻璃纤维的一端射入,经多次全反射后从另一端射出,将讯号携带到另一端,从而达到传输光讯号的目的。光纤通讯具有抗电磁干扰能力强、频带宽、容量大和保密性好等优点,现已普遍使用。

       
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