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光學 標題:光纖的工作原理
1:黃福坤 (研究所)張貼:2006-09-14 13:58:04:
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光纖的工作原理



光線在正常情形下 原本都是沿著直線前進
至從有了光纖以後 人們可以輕易的讓光線沿著光纖彎曲.
主要原因是光線在光纖內部進行全反射.

以下有一簡單的情景 (曾經是自然科學競賽的理論考題)
一長直透光導管外有一光源從導管一側射入
不論光線射入角度為何, 進入導管的光線便在導管內前進 直到另一端射出
導管內不會產生折射的情形(若有反射則皆為全反射)
則導管折射率至少應該為何?


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使用說明:
左下角有類似光筆的圖案 代表光源.
在紅色尖端處按下後拖動滑鼠可以改變光源射出角度
在其餘區域內按下後拖動滑鼠可以改變光源位置.
進入導管的光線若有反射或折射情形會一一畫出, 也會畫出法線
發生全反射時 動畫內會顯示訊息
你可以調整不同入射角觀看 不同的情形
上方方格內可以輸入不同的折射率 (輸入後需按 RETURN才有效)
當折射率大於某特定值後 在導管內只會產生全反射
這特殊的值是多少呢? 根號 2=1.414 : 至於如何證明就留給你練習一下!

由於光線在光纖內都是發生全反射, 因此能量不會因為折射而減少能量
只有較少部分被光纖的材質所吸收. 因此可以將訊號沿著光纖內部傳到遠方
觀看動畫

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