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光全反射原理

全反射是光的特殊 現象,其原理如下:

發生 條件。全反射 現象通常 發生在光 從一 種介 質 傳播到另一 種介 質 時,通常是在光 從光密介 質(即折射率 較高的介 質)射入光疏介 質(折射率 較低的介 質) 時, 當入射角大 於或 等於某 個特定的 臨界角 時,光 線不再 發生折射,而是完全反射回原介 質。

發生 機制。在微 觀 層面上,全反射可以用惠更斯原理 來解 釋,即在 兩 種介 質的界面上,每 個 點粒子都激 發出次 級波, 這些次 級波是球面波,它 們互相 疊加,在原介 質中表 現 為反射波,在另 一個介 質中表 現 為折射波。

光 纖通信 套用。全反射原理是光 纖通信的核心,在光 纖中,光 線在 纖芯和包 層的交界面 產生全反射,形成把光封 閉在光 纖芯 內部向前 傳播的 條件。

全反射 現象符合反射定律,光路可逆,即在 發生全反射之前, 隨 著入射角的增大,折射角和反射角都增大,但折射角增大的速度更快,在入射光 強度一定的情 況下,折射光越 來越弱,反射光越 來越 強,直到 發生全反射 時,折射光消失,反射光的 強度 等於入射光的 強度。