花貓變白貓

油性筆

水

杯子

白紙

自封袋

1 先將杯子裝滿水。

2 在一張約寬8厘米、高10厘米的白紙上畫一只花貓。

3 將畫好花貓的紙裝入大小相似的自封袋中，可以透過透明的自封袋看見里面白紙上的花貓。

4 把裝著花貓的自封袋放入水里，花貓竟然從水里消失了！

5 這次拿出另一個透明自封袋，在上面畫一只同樣大小的白貓。

6 把畫著花貓的白紙裝入畫有白貓的自封袋中，再把它放進水里，原本的花貓變成白貓了！

7 再把自封袋從水中取出來，發現白貓又變回花貓了！這到底是為什么呢？

天啊！這真是太神奇了！

原來如此

當光線經過兩種不同折射率的介質時，光線會在介質的界面被折射或是被反射。為了方便比較兩種不同介質的折射率，這里我們稱折射率比較大的介質為“光密介質”，稱折射率小的介質為“光疏介質”。例如：水與空氣相比，水的折射率較大，所以是光密介質，空氣就是光疏介質。

由光的折射定律我們可以得知光線由水中射入空氣里，即由光密介質進入光疏介質，折射角度會變大。然而，當我們慢慢增加入射光的入射角度時，就會出現下圖所示的情況─因為折射角會變大，當入射角大到一定的角度時，折射角會達到90 度以上，此時折射光就會消失只剩下反射光，也就是所有的光線都會被反射回去造成全反射。

全反射只會發生在以下條件下：①光線從光密介質進入光疏介質時；②入射光的角度大到一定的角度（這個角度又稱為臨界角）時。

因為有全反射的現象，我們也可以做出幾個實驗中的神奇效果呢！來看看是怎么辦到的吧。

圖解：花貓變白貓

花貓會“消失”也是因為全反射的緣故。當我們從較高的角度觀看時，塑料袋里的花貓反射的光線要經過空氣、塑料袋與水，最后發生了全反射現象，使我們的眼睛看不到花貓，我們就會認為花貓在進入水中后消失了。塑料袋上的白貓因為反射的光線不需要先經過空氣，所以可以被我們看見。

一點就通

穿梭世界無遠弗屆的光纖

全反射是一種奇特的光學現象，除了可以利用它做出有趣的實驗以外，它在我們的生活中也扮演了重要的角色呢。現代的電信傳輸就是利用全反射的原理做出的一種傳導光波和光信號的材料，稱為光纖。

光纖是利用光在玻璃或塑料制成的纖維中以全反射原理傳輸的光傳導材料。由于全反射時光線沒有能量損失，因此信號可以傳輸到極遠的距離，比起傳統利用電線或銅線來輸出，光纖可以減少更多的損耗，廣泛應用于電信通信或網絡寬帶傳輸上。也因為有光纖通信，長距離的傳輸才成為可能，越洋的海底電纜也才得以實現。2009年，提出光纖可用于長距離通信的華人科學家高錕獲頒諾貝爾物理學獎。光纖不僅為今天的日常生活帶來了許多革新，也為科學的發展做出了貢獻。