光也可以“走彎路”
1870年,英國(guó)物理學(xué)家廷德?tīng)栐趯?shí)驗(yàn)中觀(guān)察到,把光照射到盛水的容器內(nèi),從出水口向外倒水時(shí),光線(xiàn)也沿著水流傳播,出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象,這好象不符合光只能直線(xiàn)傳播的定律。實(shí)際上,這時(shí)光仍是沿直線(xiàn)傳播,只不過(guò)在水流中出現(xiàn)了光反射現(xiàn)象,因而光是以折線(xiàn)方式前進(jìn)的。光也可以“走彎路”。
廷德?tīng)栍^(guān)察到的現(xiàn)象,直至1955年才得到實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)時(shí)在英國(guó)倫敦英國(guó)學(xué)院工作的卡帕尼博士,發(fā)明了用極細(xì)的玻璃制做的光導(dǎo)纖維。每根細(xì)如絲的光導(dǎo)纖維是用兩種對(duì)光的折射率不同的玻璃制成,一種玻璃形成中央中心束線(xiàn),另一種包在中心束線(xiàn)外面形成包層。由于兩種玻璃在光學(xué)性質(zhì)上的差別,光線(xiàn)經(jīng)一定角度從光導(dǎo)纖維的一端射入后,不會(huì)從纖維壁逸出,而是沿兩層玻璃的界面連續(xù)反射前進(jìn),從另一端射出。最初,這種光導(dǎo)纖維只是應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上,用光纖束組成內(nèi)窺鏡,可以觀(guān)察人體腸胃內(nèi)的疾病,協(xié)助醫(yī)生及時(shí)作出確切的判斷。
其實(shí),現(xiàn)代的光纖通信也就是運(yùn)用光反射原理,把光的全反射限制在光纖內(nèi)部,用光信號(hào)取代傳統(tǒng)通信方式中的電信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)信息的傳遞的。
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