光导纤维导光现象

实验目的

观察光在光导纤维中的传播现象,了解全反射在光纤通信中的应用。

实验原理

光纤由折射率较大的纤芯和折射率较小的包层构成。光从纤芯射向包层时,入射角大于临界角就会发生全反射,光在纤芯内壁多次全反射,沿光纤向前传播,即使光纤弯曲,光也不会从侧面漏出。

实验器材

• 光导纤维(光纤)
• 激光笔或强光手电
• 白纸或光屏
• 固定夹(可选)

实验步骤

1. 观察光纤的外形,认识纤芯与包层的结构
2. 把光源对准光纤一端,使光射入光纤
3. 在光纤另一端放上白纸,观察射出的光
4. 把光纤弯成不同弧度,再观察另一端的出射光
5. 观察光纤侧面是否有明显的漏光

实验现象与结论

光从光纤一端射入,另一端能射出明亮的光,弯曲光纤后仍然如此,侧面几乎不漏光。说明光在光纤内发生了全反射,被限制在纤芯中传播。

注意事项

• 不要让激光直射人眼,也不要直视光纤端口
• 光纤不要过度弯折,以免折断

常见问题

光纤为什么能导光?

光在光纤内壁发生多次全反射,被限制在纤芯中,所以弯曲时也能传到另一端。

光纤有哪些应用?

主要用于光纤通信,也用于医用内窥镜和照明传光。