全反射实验台
光为什么能留在纤维里?
入口角 α 指光进入芯层后的方向与光纤轴线的夹角;到达水平边界时,入射角为 i = 90° − α。
正常导光
边界入射角 i = 80.0°|临界角 C = 75.2°
目标挑战:让光留下
开始后会给出一组不能导光的参数。调节三项,让光线到达右端前始终不进入包层。
尚未开始
先观察三组预设,再试着独立修正条件。
把画面翻译成物理条件
n芯 > n包
光必须从光密介质射向光疏介质,才可能发生全反射。
sin C = n包 / n芯
只有在芯层折射率更大时,临界角 C 才有意义。
i = 90° − α
入口角相对轴线增大,边界入射角反而减小。
i > C
本实验按“严格大于临界角”判定全反射;等于时为临界状态。
记住:n芯 > n包 只是必要条件之一;光还必须以足够大的边界入射角到达界面。