1870年初春的一天,英国著名的物理学家丁铎尔作了一个有趣的实验,给大家留下了深刻的印象,产生了当时人们难以估量的社会影响。
这是一个什么样的实验呢?让我们来看一看:在暗室里,一股水流从容器的侧壁孔中流出,在另一侧壁给水照明。这时从孔中流出的水,几乎在整个长度上都在发光。而且本来直线传播的光,现在竟沿着这股弯曲的水流在耀动。人们惊讶地发现,光弯曲了。这是为什么?原来光由折射率大的水进入折射率小的物质时,在两种物质的交界面上产生了全反射。光不进入折射率小的物质,而全部返回到折射率大的物质中。后来,人们用玻璃纤维模拟这股水流,制成了玻璃光导纤维。把玻璃纤维的一端截面对准某一物体,不管它弯曲成什么样的角度和形状,都能从另一端的截面上清楚地看出射入的图像。
光是沿直线传播的。光导纤维却弯弯曲曲,光怎么能从这一端传送到那一端呢? 我们知道用镜子就可以改变光的传播方向。光导纤维实际上可以被看作非常细的圆柱,圆柱的壁能够像镜子一样,把光从上边反射到下边,又从下边反射到上边,如此反复,一直传送到光纤的终端。
如果你仔细观察一下中国科技馆里“光纤束”这个展品,就会发现光纤的结构呈圆柱型。中间为具有高折射率的芯材,外面裹上低折射率的包皮,最外面是塑料护套。这样特殊的结构,加上精心的选材,使光纤既纤细似发、柔软如丝,又具有高抗拉强度,
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