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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