几种透明介质对空气（或真空）的临界角

① 对于两种介质说来，折射率较小的介质叫做光疏介质，折射率较大的介质叫做光密介质，例如水对玻璃来说是光疏介质，而玻璃对水来说是光密介质。

在阳光照耀下的露水珠，由于光在进入水珠后在水和空气的界面上发生的全反射，因此看起来特别明亮。

全反射现象在生产技术上的应用十分广泛。图 18-15 是一个截面是直角三角形的直角棱镜，当光线直射到它的斜面上，只要入射角大于玻璃的临界角时，就会发生全反射现象，因此又叫做全反射棱镜。用它来代替潜望镜中的平面镜，效果更好。这是因为平面镜上的反光物质往往容易氧化， 时间一长就会发黑，影响反射效果。

图 18-15

最近几十年发展起来的光学纤维就是利用全反射的原理制成的新型光学元件。它是一种由光学玻璃或塑料拉制而成的很细的玻璃丝或透明的塑料丝。一根光学纤维的直径只有 10μm 左右，分为内外两层。内芯材料的折射率为 1.8，在它外面包一层薄膜，折射率约为 1.4。当光从纤维的一端射入，就会在纤维的内壁上通过多次全反射而传播到另一端（图 18-16）， 这样就可以使光线沿着一条弯曲的路径传播而不会向四周散失。很明显， 光学纤维中，内、外两层材料的折射率相差越大，临界角就越小，也就越容易产生全反射现象。

图 18-16

一根光学纤维只能传递一个光点，要传递图象就必须把一根根光学纤维整齐地排列起来，使每一根光学纤维在两端的位置都一一对应。在两端涂上环氧树脂，让它固定之后再磨平抛光，就成为可以传递图象的光导纤维（图 18-17）。

图 18-17

在医学上，光导纤维可以帮助医务人员诊察人体内部深处的病变，例如胃镜就是利用这个原理制成的。

光导纤维的最大优点是柔软、不怕震，无论怎样弯曲都能传光、传象， 能起一般光学元件所不能起的特殊作用。

在现代通信技术中，就像无线电技术中把信号调制到无线电波上去一样，把要传送的信号调制到光波上，让光载着信号沿着光导纤维传送出去， 就可以实现光纤通信。光纤通信的特点是能够同时传送大量信号，因此采用光纤通信将会引起通信技术的重大变革。