​这是我们一起探索的第159个实验

改变现代社会的全反射

1621年

荷兰物理学家斯涅尔

总结了前人的研究

发表了光的折射定律的数学公式

人类对于光的折射有了详细的数学研究

1870年的一天

英国物理学家丁达尔

到皇家学会的演讲厅演示了一个简单的实验

在装满水的木桶上钻个孔

然后用灯从桶上边把水照亮

结果使观众们大吃一惊

发光的水从水桶的小孔里流了出来

水流弯曲

光线也跟着弯曲

光居然被弯弯曲曲的水俘获了

这就是光的全反射的实验

1917年

一个叫做查尔斯·弗农·波伊斯的人

加热玻璃之后

绑在一根箭矢后面发射

飞出去的弓箭

把玻璃拉成了一根细细的玻璃线

人们发现这个玻璃线除了能够透过光

还非常的坚韧

于是玻璃纤维诞生了

人们发现

当光线以合适的角度射入玻璃纤维时

会发生光的全反射

光就沿着弯弯曲曲的玻璃纤维前进

1960年

美国科学家Maiman

发明了世界上第一台激光器

为光通讯提供了良好的光源

1966 七月

英籍华裔学者高锟博士

在PIEE 杂志上发表论文

《光频率的介质纤维表面波导》

从理论上分析证明了

用光纤作为传输媒体以实现光通信的可能性

并预言了制造通信用的超低耗光纤的可能性

如今

光纤通讯已经接入千家万户

成为高速互联世界的最基础建设

无处不在的影响着整个世界

一个在我们现在看来极为平常的事物

实际上经历了几百年数位科学家持续的研究

今天我们一起看看光是怎么被捕获的

—七彩光纤灯—

光纤灯模块组件 1套

5号电池 2节

光纤灯絮 1束

双面胶 1个

灯珠 1个

连接线 1根

第一步

将黑线对准电池仓的弹簧处接线

红线连接另一边

第二步

将电线插件头穿过组件D

组合在一起

第三步

灯珠的长脚对准红线

短脚对准黑线

插入插件头中

第四步

将组件A如视频所示

和组件D组合在一起

走线孔在灯珠下方

第五步

将组装好的点珠组件安插在组件E上

第六步

如视频所示将组件B安装在组件E上

第七步

如视频所示将灯絮安装在组件C上

第八步

将组合的组件C和之前的底座组合起来

第九步

用双面胶将电池仓固定在底座上并装上电池

第十步

按下电池仓开关

美丽的七彩灯就出现了

黑暗环境下更漂亮

光纤灯的原理我们之前做过

就是光的全反射

当光从折射率大的介质

进入折射率小的介质时

如果入射光线角度比较小

会发生把折射光都反射回去的现象

叫做光的全反射现象

实验中的光纤灯的材料是石英玻璃

中心的折射率大

边缘的折射率小

当光在光纤中以一定角度传播时

就会一路发生全反射现象

不会穿过光纤跑出去

不会损失能量

大大提高传输效率

所以实验里小灯泡发出的光

没有跑掉

都沿着光纤灯的玻璃纤维传播

科学的发展并不是一蹴而就的

就像光纤这样

很多代科学家不停的努力

才造就了现在光纤通讯的大发展

今天的科学跟以前比

确实已经很发达

但是实际上和未知的世界比

现在的科学还只是起步阶段

需要一代又一代人

不停的传承

去解开生命和宇宙的秘密

把今天的实验告诉你的朋友

和他们一起分享你的知识

下一期晨晨爸爸和大家一起玩

海盗望远镜

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