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        【科普視頻】水讓光線變彎的原理



        水能把光線掰彎?

        我們都知道光線是沿直線傳播的,那么為什么水能夠讓光線變彎呢?19世紀,英國物理學家丁達爾做了一個實驗,在裝滿水的木桶上鉆一個孔,然后用燈從桶上邊把水照亮,放光的水奇跡般地從小孔里流出來了。

        光的全反射效應

        丁達爾指出,這是光的全反射效應。因為水和空氣比較,水是光密介質,空氣是光疏介質,光從水中射向空氣時,如果入射角大于某一角度,折射光線會消失,全部光線都將反射回水中。

        表面上看,實驗中光線似乎在水流中彎曲前進,實際上光線仍沿直線傳播,只不過在水流與空氣的邊界上發(fā)生了多次全反射,光線在彎曲的水流通道里呈“Z”字形折返前進,看起來就像被水掰彎了一樣。

        光線彎曲曲線

        有很多信號傳遞設備也是這個原理,例如光纖傳輸,廣泛應用于通信(電話、電視、網絡)、醫(yī)學(光導纖維內窺鏡、激光手術刀等)、傳感器(光源、能量、圖像等信息傳輸)、藝術(照明裝飾)等領域。

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