全反射

全反射是光從光密介質(高折射率)射入光疏介質(低折射率)時,當入射角大於臨界角,光完全被反射回原介質的現象。

背景知識

此為起始概念,無需先備知識。

詳細說明

根據司乃耳的折射定律,當光從折射率較高的介質(如玻璃)射入折射率較低的介質(如空氣)時:

  • 折射角大於入射角
  • 隨著入射角增大,折射角先到達 90°
  • 當入射角超過這個特定角度(臨界角),光不再折射進入另一介質,而是完全反射回原介質

全反射的條件:

  1. 光從光密介質射向光疏介質(高折射率到低折射率)
  2. 入射角大於臨界角

全反射是光纖通訊的物理基礎:光在光纖核心(高折射率)中傳播,遇到包層(低折射率)時發生全反射,使光訊號被困在核心中。

常見錯誤

此段為 LLM 增強內容,教材原文未提及。

  1. 錯誤認知:光從空氣射入玻璃也能全反射
    • 正確理解:全反射只發生在光從高折射率介質射向低折射率介質時
  2. 易混淆概念:全反射等於鏡面反射
    • 區別:鏡面反射發生在金屬表面,全反射發生在兩種透明介質的界面

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