奇妙的反射現(xiàn)象

大家見過光纖燈嗎（如圖1）？它不僅外觀美麗，而且蘊含著豐富的物理學知識。今天，讓我們一起通過實驗來探索光在光纖中的傳播吧！

1. 準備材料：激光燈、透明的容器（如量筒、水杯等）、水，如圖2。

2. 打開激光燈，使光束以較小的角度射入水中，觀察光的傳播路徑，如圖3。

3.增大入射角，觀察光的傳播路徑，如圖4。

觀察圖3、圖4可以看出，當入射角較小時，我們可以看到量筒右側空氣中的出射光。此時，只有部分光被反射回水中，大部分光經折射再次回到空氣中。而當入射角增大到一定程度后，我們在量筒兩側的空氣中就觀察不到從水中射入空氣中的折射光了，光則全部被反射回量筒內的水中，并在量筒壁上發(fā)生多次反射，亮度變化也很小。這是為什么呢？

光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫作光的折射。當光由光密介質斜射入光疏介質時（在此實驗中，水相對于空氣是光密介質），折射角始終大于入射角，并且折射角會隨著入射角的增大而增大。那么，當折射角增大到90°時，入射角繼續(xù)增大，會怎樣呢？這時就會出現(xiàn)奇妙的全反射現(xiàn)象！

光的全反射現(xiàn)象在生活和生產中有著廣泛的應用。光纖通信就是其中之一，其優(yōu)點是容量大，衰減小，抗干擾性強。光纖是光導纖維的簡寫，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，由纖芯、包層和涂覆層組成。如圖5所示，載有聲音、圖像以及各種數(shù)字信號的激光從光纖的一端斜射入纖維中后，會在纖芯和包層的分界面發(fā)生多次全反射，并向前傳播，從而不會使信號“溜”出光纖。

（作者單位：江蘇省徐州市開發(fā)區(qū)中學）