光学原理及应用优选稿
八年级物理上册《《光学专题》说课稿》课件(公开课获奖)2022年人教版
将MN看成一个平面镜，从A点作出一条光线经MN反射后恰能通过B点，请你 证明入射点O即为最短路线的取水点。
• （2012安徽）6.（4分）一束光从空气斜射到某液面上 发生反射和折射，入射光线与液面成30°角(如图)，反 射光线与折射光线的夹角为83°，则反射角的大小为 _______，折射角的大小为_________。
5．通过学习物理知识，提高分析问 题与解决问题的能力，养成自学能力 ，学习物理学家在科学探索中的研究 方法，并能在解决问题中尝试应用科 学研究方法。
传媒信息是否符合科学规律的初步意识，有 将自己的见解与他人交流的意识，敢于提出 与别人不同的见解，勇于放弃或修正不正确 的观点。
5．关注科学技术对社会发展、自然环境 及人类生活的影响，有保护环境及可持续发 展的意识，能在个人力所能及的范围内对社 会的可持续发展作出贡献，有将科学服务于 人类的意识，热爱祖国，有振兴中华的使命
B. 光斑是烛焰所成的虚像 C. 光斑是烛焰发出的光折射到光屏上形成的 （2）为了观察物距等于5cm时烛焰的成像特点，请你写出接下来的操作
步骤：
。
• （2013安徽）22.（6分）如图，AB两地相距4km，MN是与AB连线平行的一 条小河的河岸，AB到河岸的垂直距离为3km，小军要从A处走到河岸取水然 后送到B处，他先沿垂直于河岸的方向到D点取水然后再沿DB到B处。若小军 的速度大小恒为5km/h，不考虑取水停留的时间。
物体含物质的多少叫做质量。符号 m。
想想做做
1. 一个牙膏皮 将它卷起来，形状变了，它的质量变不变？将它从 深圳带到北京，位置变了，它的质量变不变？
相干光学原理及应用
相干光学原理及应用相干光学原理基于光的干涉现象，研究光波之间的相位关系和干涉效应。
干涉是指两束或多束光波相遇时，根据它们的相位关系而产生互相增强或抵消的现象。
光的相干性是指两个或多个光波之间具有确定的相位关系，即它们在时间和空间上的相位差保持稳定。
相干性可以理解为两个光波之间存在一种协同的关系，类似于音乐中的和谐乐声。
相干光学的应用非常广泛。
以下是一些常见的应用领域：1. 干涉仪：干涉仪是相干光学最常见的应用之一。
根据干涉现象，干涉仪可用于测量光的波长、薄膜的厚度、形态学的变化等。
著名的干涉仪包括迈克尔逊干涉仪和杨氏双缝干涉仪。
2. 光学显微镜：相干光学在显微镜领域有重要应用。
相干光的使用可以提高显微镜的分辨率，使得微小的结构能够更清晰地观察到。
相干显微镜可用于生物学、材料科学等领域的研究。
3. 光学显示技术：相干光学可用于光学图片处理和显示技术。
通过相干光的干涉现象，可以实现全息投影、全息实时显示等技术。
全息技术在三维成像、虚拟现实等领域有广泛应用。
4. 激光干涉测量：相干光学在测量领域的应用十分重要。
激光干涉技术可以用于测量长度、位移、形变等。
例如，激光干涉测量可以用于检测工件表面的微小缺陷，实现高精度的尺寸测量。
5. 光学通信：相干光学在光纤通信领域有很多应用。
由于相干性可以保持光信号的稳定性，相干光可以在长距离传输中保持较低的信号衰减和失真。
相干光学使得光纤通信能够实现高速、高带宽的数据传输。
总之，相干光学原理的研究和应用在现代光学中起着重要作用。
通过深入理解和应用相干光学原理，我们可以进一步拓展光学技术的领域，并推动光学应用的发展。
(优选)光纤光学光纤光栅
3、光纤材料的还原性处理
通过在光纤拉制中完成后用氢灯对所要曝光的 光纤段进行“焰刷”处理。把拉制好的标准通信锗 光纤段放在～1700℃的氢氧焰下灼烧，使光纤在 240nm处的吸收增加，可获得大于10-3的折射率变化 ，光纤材料的光敏性提高了一个数量级。缺点就是 高温灼绕破坏了光纤，有长期稳定性的问题。
1、光敏光纤刻栅
光纤的光敏特性是指光纤的折射率在某些波长的光 的照射下，发生永久变化的特性。
石英的基本结构
石英材料的分子结构通常为四面体结构，每个Si 原子通过形成共价键与四个氧原子相连。
提出了多种模型，没有一种可以解释所 有的实验结果。
一般认为 掺杂光纤的光敏性与光纤中的氧空位 缺陷有关。Ge具有两种氧化态Ge2+和Ge4+因此具有 GeO和GeO2两种缺陷。 GeO缺陷对应于光纤在 242nm和325nm的吸收， GeO2缺陷对应于193nm的 吸收。GeO缺陷对242nm的光产生了强烈的吸收， 引起GeO电离，引起光纤的折射率发生变化。
载氢光纤在紫外光照射时将引起氢气和掺锗石英 光纤之间产生化学反应，H2分子在Si-O-Ge区发生变 化，形成与折射率有关的Ge-OH,Si-OH,Ge-H,Si-H等 化学键和缺氧锗缺陷中心，从而产生光致折射率变化 ，光敏性可提高1－2个数量级，折射率变化提高两个 数量级。
特别说明，由于光纤中存在未反应的氢,载氢光 纤形成的折射率变化是持久的,室温条件下放置2个星 期下降11％。
在1.3μm～1.6μm的波长范围内，折射率变化 的典型值约为10-4 ，对于高锗掺杂浓度的光纤，这 个值可大于0.001。
色心模型
D.P.Hand认为在紫外光的照射下掺锗石英光纤 材料中缺氧锗缺陷将发生电离，所释放的电子陷落 在附近位置上形成新的缺陷中心。这种色心缺陷粒 子数的变化将永久地改变光纤的紫外吸收谱，从而 引起掺锗石英玻璃中引起折射率的改变，其改变的 具体数值如下式：Kramers－Kronig关系：
荧光的原理及应用
➢3.发射荧光的激发态多为（π，π*）态，这种激发态较基态 时有更大的极性，因此将在更大程度上为极性溶剂所稳定，使 激发态的能量进一步降低。
反斯托克位移
不过，有时在高温下也可观察到反斯托克位移现象，即荧光光谱移向
吸收光谱的短波方向。这是由于高温使更多的激发态分子处于高振动 能级，荧光主要从激发态的高振动能级发出所致。
既没发生斯托克位移也没发生反斯托克位移的荧光称共振荧光。
镜像规则
荧光发射是光吸收的逆过程。荧光发射光谱与吸收光谱有类似镜影 的关系。但当激发态的构型与基态的构型相差很大时，荧光发射光 谱将明显不同于该化合物的吸收光谱。
分子能级与跃迁
分子能级比原子能级复杂； 在每个电子能级上，都存在振动、转动能级；
激发： 基态(S0)→激发态(S1、S2激发态振动能级)：吸收
特定频率的辐射；量子化；跃迁一次到位；
失活： 激发态 →基态：多种途径和方式(见能级图)；速
度最快、激发态寿命最短的途径占优势；
第一、第二、…电子激发单重态 S1 、S2… ； 第一、第二、…电子激发三重态 T1 、T2 … ；
荧光光谱与磷光光谱
荧光光谱
固定激发光波长物质发射的荧光强度与发 射光波长关系曲线，如右图中曲线II。 荧光本身则是由电子在两能级间不发生自 旋反转的辐射跃迁过程中所产生的光。
磷光光谱
固定激发光波长物质发射的磷光强度与 发射光波长关系曲线，如右图中曲线III。 磷光本身则是由电子在两能级间发生自旋 反转的辐射跃迁过程中所产生的光。
寿命和这些过程的速率常数有关，总的失活过程的速率常数k可以
用各种失活过程的速率常数之和来表示:
光学实验资料
：探索光的奥秘
CREATE TOGETHER
DOCS
01
光学实验基础与原理
光学实验的基本概念与分类
• 光学实验是物理学的一个分支
• 研究光的产生、传播、干涉、衍射等现象
• 光学实验可以分为观测实验和测量实验
• 光学实验的基本概念
• 光源：产生光线的物体
• 光的传播介质：如空气、水、玻璃等
• 验证物理理论
实验器材
• 光源：如激光器
• 光学元件：如透镜、棱镜、光纤等
• 光探测器：如光电二极管
实验步骤
• 选择合适的物理模型和理论
• 设计光学实验，验证物理理论
• 分析实验结果，总结物理规律
光学实验在化学中的应用
实验目的
⌛️
• 研究光与化学反应的关
系
• 验证化学理论
实验步骤
• 选择合适的化学模型和
• 光的衍射：光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，产生明暗相间的衍射条纹
光学实验的基本方法
• 观测法：通过观察光的传播现象，记录光线的位置和强度
• 测量法：通过测量光的参数（如波长、频率、相位等），研究光的性质
• 实验法：通过设计实验，控制变量，验证光学原理和理论
光学实验的仪器与设备
光学实验的仪器
• 光源：如白炽灯、激光器、汞灯等
• 光学实验的未来发展与挑战：探讨光学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ验的发展趋势和未来挑战
光学实验的基本原理与方法
光学实验的基本原理
• 光的直线传播：光在均匀介质中沿直线传播
• 光的折射：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变
• 光的反射：光遇到障碍物时，在原介质中沿相反方向传播
演示文稿晶体的双折射现象
一. 双折射的概念 1.双折射现象
一束光线进入某种晶体，产生两束折射光叫双折射.
e
e•
··· o ··· •o
方解石
2.寻常光(o光)和非寻常光(e光)
自然光 n1 i
n2 (各向异
性媒质) ro
re o光 e光
o光 : 遵从折射定律
n1 sion光i 与n2 esin光ro均为
晶体
第30页，共56页。
纸面
光光
方解石 晶体
第31页，共56页。
1、放玻璃板时看到一个字。
玻璃是各向同性介质。
光射到各向同性介质的表面时它将按折射定律向某 一方向折射，这是一般常见的折射现象。
第32页，共56页。
2、放方解石晶体时看到两个字？
方解石是各向异性晶体，一束光射到各向异性 介质中时，折射光将分为两束。
振片。
I 0 检偏器
1/4
IP
判断：旋转一周过程中，若有消光现象出现为圆偏振光；否则 为自然光。
为什么？？
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两个振动方向互相垂直的简谐振动的合振动
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原理：
已知圆偏振光中o、e 光的位相差为 = /2 ，通过四分之一波片后，又产生了 /2 的相差， 则 o、e 光的总相差为0或 ，这样，通过四分之
102o 102o
78o 78o 102o
光轴
(a) 方解石晶体
(b) 石英晶体
图 晶体的解理面形式
又称水晶，属三角晶系晶体，其化学成分为二氧化硅（SiO2），结构上易解理成
角锥状。纯质的石英晶体呈无色透明状，因而也是制造偏振光学器件的重要材料之一。
第4页，共56页。
材料的光学性质详解演示文稿
这种现象为选择吸收。换言之，石英对可见光 和紫外线的吸收甚微，而对上述红外光有强烈 的吸收。
第19页，共67页1。9
吸收光谱
用具有连续谱的光（例如白光）通过具有选择吸收的物质，然后利用摄谱仪或
分光光度计，可以观测到在连续光谱的背景上呈现有一条条暗线或暗带，这表
第27页，共67页2。7
物体发光可分为平衡辐射和非平衡辐射两大类
1. 平衡辐射 只与辐射体的温度和发射本领有关，如白炽灯的发光。
2. 非平衡辐射 在外界激发下物体偏离了原来的热平衡，继而发出的辐射。
固体发光的微观过程可以分为两步：
① 对材料进行激励，即以各种方式输入能量，将固体中的电子的能量提高到一个 非平衡态，称为“激发态”；
第13页，共67页1。3
光的全反射
当光束从折射率n1较大的光密介质进入折射率n2较小的光疏介质，
且入射角大于临界角时，光线被100％反射的现象。这时不再有折 射光线，入射光的能量全部回到第一介质中。
临界角
sin c
n2 n1
(n1 n2 )
折射光
全反射应用：光导纤维
光导纤维通常用来传送无线电、 电话、电视和电子计算机数据。
明某些波长或波段的光被吸收了，因而形成了吸收光谱（absorption spectrum）
大致说来，原子气体的光谱是线状谱，而分子气体、液体和固体的光谱是带状 谱，吸收光谱的情况也是如此。 物质的发射谱（emission spectrum）有：线状谱（line spectrum），带状谱 （band spectrum）和连续谱等。 值得注意的是，同一物质的发射光谱和吸收光谱之间有严格的对应关系，即物 质自身发射哪些波长的光，它就强烈吸收这些波长的光。
光学显现法在手印痕迹检验中的应用研究
光学显现法在手印痕迹检验中的应用研究作者：夏维忠李京钊高毅来源：《工业技术创新》2020年第06期摘要：应用光学显现法对手印显现效果的方法进行比较分析，优选出方便、快捷、无损化的手印痕迹检验方式。
采用蓝光灯、多波段光源和紫外观察系统，通过分析连贯性、清晰度、纹线与背景形成的反差等技术指标，对手印遗留于不同客体表面时的显现效果进行评价。
研究发现：蓝光灯主要适用于遗留于非渗透性光滑客体和非渗透性半光滑客体上的血手印显现;多波段光源适用范围最广，在磁性熒光粉末刷显后，能够显现大部分客体上的手印;紫外观察系统主要适用于非渗透性光滑客体和非渗透性半光滑客体上的汗液手印显现。
研究结论是多波段光源显现痕迹范围最广，且设备携带方便，可在相关领域中优先推广。
关键词：光学显现法;手印痕迹检验;蓝光灯;多波段光源;紫外观察系统中图分类号：DF794. 1 文献标识码：A 文章编号：2095-8412 （2020） 06-055-05工业技术创新 URL： http：// DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.06.010引言在现场勘查、司法鉴定等工作中，手印痕迹的发现和提取是重点。
目前，手印痕迹显现主要利用化学、材料学等学科中的相关技术来实现。
如电化学方法容易对手印痕迹造成污染，而采用真空镀膜机、手印熏显柜等工业设备并不利于技术人员实施现场勘查操作。
因此，如何方便、快捷、无损化提取手印痕迹，成为当前亟待解决的问题。
文献[1]归纳了各种现场手印痕迹检验分析方法的程序和步骤。
文献[2]利用不同的自制胶片实现了汗液指纹的提取。
文献[3]采用聚乙烯醇薄膜化学方法来显现手印痕迹。
文献[4]依托工业真空镀膜设备，基于金属喷溅原理实现了手印痕迹的显现。
伴随光学技术、处置方法和设备的快速发展，检验范围和灵敏度在不断提高，且在司法鉴定中受到了越来越多的关注[5]。
为探究光学技术和方法在痕迹检验工作中的应用，本文将三种光学显现法——蓝光灯显现手印、多波段光源显现手印和紫外观察系统显现手印应用到手印痕迹检验中，采用实验，结合痕迹物证和遗留客体的固有性质，探讨不同手印痕迹遗留于不同客体时如何更有针对性地选择最为合适的光学显现法。
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光学原理及应用集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）光学的基本原理及应用人类很早就开始了对光的观察研究，逐渐积累了丰富的知识。
远在2400多年前，我国的墨翟(公元前468—前376)及其弟子们所着的《墨经》一书，就记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象，可以说是世界上最早的光学着作。
现在，光学已成为物理学的一个重要分支，并在实际中有广泛应用．光学既是物理学中一门古老的基础学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。
按研究目的的不同，光学知识可以粗略地分为两大类．一类利用光线的概念研究光的传播规律，但不研究光的本质属性，这类光学称为几何光学；另一类主要研究光的本性(包括光的波动性和粒子性)以及光和物质的相互作用规律，通常称为物理光学。
一、光学现象原理光的传播速度很快，地球上的光源发出的光，到达我们眼睛所用的时间很短，根本无法觉察，所以历史上很长一段时间里，大家都认为光的传播是不需要时间的．直到17世纪，人们才认识到光是以有限的速度传播的。
光速是物理学中一个非常重要的基本常量，科学家们一直努力更精确地测定光速．目前认为真空中光速的最可靠的值为c＝299 792 458 m/s在通常的计算中可取c＝3.00×108m/s玻璃、水、空气等各种物质中的光速都比真空中的光速小．（一）直线传播光能够在空气、水、玻璃透明物质中传播，这些物质叫做介质．在小学自然和初中物理中我们已经学过，光在一种均匀介质中是沿直线传播的．自然界的许多现象，如影、日食、月食、小孔成像等，都是光沿直线传播产生的．由于光沿直线传播，因此可以沿光的传播方向作直线，并在直线上标出箭头，表示光的传播方向，这样的直线叫做光线。
物理学中常常用光线表示光的传播方向。
有的光源，例如白炽灯泡，它发出的光是向四面八方传播的；但是有的光源，例如激光器，它产生的光束可以射得很远，宽度却没有明显的增加．在每束激光中都可以作出许多条光线，这些光线互相平行，所以叫做平行光线．做简单实验的时候，太阳光线也可以看做平行光线．（二）反射与折射阳光能够照亮水中的鱼和水草，同时我们也能通过水面看到烈日的倒影；这说明光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光被反射，回到空气中．一般说来，光从一种介质射到它和另一种介质的分界面时，一部分光又回到这种介质中的现象叫做光的反射；而斜着射向界面的光进入第二种介质的现象，叫做光的折射。
光的反射定律实验表明，光的反射遵循以下规律(图18－8)：过入射光线和界面的交点作界面的垂线ON，这条垂线就是法线．i是入射角，r是反射角．(1)反射光线和入射光线、界面的法线在同一个平面内，反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；(2)反射角等于入射角．这就是我们在初中学过的光的反射定律．由于反射角跟入射角总是相等的，所以如果使光线逆着原来的反射光线入射到两种介质的界面上，反射后会沿着原来的入射光线射出．这表明，在反射现象中光路是可逆的．(简介镜面反射及漫反射)光的折射定律在图18－10中，折射光线和法线的夹角r叫做折射角；入射光线和法线的夹角i叫做入射角．如果一种介质对光的吸收能力不强，光能够穿过，我们就说这种介质是“透明”的，否则就是不透明的．从实验可以看到，光从空气射入水中时折射角小于入射角，那么，一般情况下，折射角和入射角有什么数量关系？在很长的一段时间里，许多科学家作了多方面的尝试，直到1621年才由荷兰科学家斯涅耳(1580—1626)发现，入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量．我们在初中已经学过折射光线、入射光线和法线的位置关系(图18－10)，结合斯涅耳的发现，光的折射定律可以这样表示：(1)折射光线跟入射光线和界面的法线在同一个平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；(2)入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量，即(1)在折射现象中，光路也是可逆的．这就是说，在图18－10中，如果让光线逆着折射光线从玻璃射向界面，折射光线也会逆着入射光线射入空气．折射率折射定律告诉我们，光从一种介质射入另一种介质时，尽管折射角的大小随着入射角的大小在变化，但是两个角的正弦之比是个常量，对于水、玻璃等各种介质都是这样．但是，对于不同介质，比值n的大小并不相同，例如，光从空气射入水时这个比值为 1.33，从空气射入普通的窗玻璃时，比值约为1.5．因此，常量n是一个能够反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质的折射率．光以什么角度通过两种介质的分界面时，传播方向不会变化？光在不同介质中的传播速度不同．理论研究证明：某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，即(2)根据光路可逆的道理，光从介质射入真空时，入射角和折射角的大小有什么关系？由于光在真空中的速度c大于光在任何介质中的速度v，从(2)式可以看出，任何介质的折射率n都大于1．于是又从(1)式看出，光从真空射入介质时，总有sin i＞sin r，即入射角大于折射角．光在真空中的速度跟在空气中的速度相差很小，可以认为光从空气射入某种介质时的折射率就是那种介质的折射率．下表列出了几种介质的折射率．全反射不同介质的折射率不同，我们把折射率小的介质叫做光疏介质，折射率大的介质叫做光密介质．光疏介质和光密介质是相对的，例如水、水晶和金刚石三种物质相比较，水晶对水来说是光密介质，对金刚石来说是光疏介质．光由光疏介质射入光密介质时(例如由空气射入玻璃)，折射角小于入射角，光线由光密介质射入光疏介质时(例如由玻璃射入空气)，折射角大于入射角，如图18－15．既然光由光密介质射入光疏介质时折射角大于入射角，由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角就会十分接近90°，这时折射光几乎沿着平行于界面的方向传播．如果入射角再增大，会出现什么情况呢？图18－16中的电筒以不同的角度从水下把光射向水面，这个过程生动地表现了我们的推测．可以通过实验验证这个推测．如图18－17，让光透过玻璃射到玻璃砖的平直的边上，可以看到一部分光通过这条边折射到空气中，另一部分光反射回玻璃砖内．逐渐增大入射角，会看到折射光线离法线越来越远，而且亮度越来越弱，反射光线却越来越强．当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时折射光线完全消失，只剩下反射光线．这种现象叫做全反射．临界角上面的实验中，在入射角增大的过程中，刚刚能够发生全反射时的入射角，叫做全反射的临界角，这时的折射角等于90°．不同的介质，由于折射率不同，在空气中发生全反射的临界角是不一样的．下面我们计算折射率为n的介质在空气中发生全反射的临界角C．计算之前先想一想，光线分别从水和玻璃射入空气，哪种情况的临界角比较大？光从空气中以入射角i射到折射率为n的介质的界面上时，折射角为r(图18－18甲)，这三个物理量的关系可以用下式表示：根据光路可逆的道理，如果光线在介质中逆着折射光线射向界面，光线在空气中会逆着原来的入射光线射出，这时r和i就分别表示入射角和折射角了(图18－18乙)．假设这时入射角恰好为临界角C，则空气中的折射角为90°(图18－18丙)，再考虑到sin 90°=1，上式就可以写成于是解出可以看出，介质的折射率越大，全反射的临界角越小．从折射率表中查出物质的折射率，就可以用上式求出光从这种介质射到空气时发生全反射的临界角．水的临界角为48.7°，各种玻璃的临界角为32°～42°，金刚石的临界角为24.5°．全反射是自然界中常见的现象．例如，水中或玻璃中的气泡，看起来特别明亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射．横截面为等腰直角三角形的玻璃棱柱(图18－19)常常代替平面镜用在光学仪器中．如图18－20甲，在玻璃内部，光线射到等腰直角三角形的底边时，入射角为45°，而玻璃在空气中的临界角为32°～42°，入射角大于临界角，全部光线被反射．这种棱镜叫做全反射棱镜．在它的两个直角边上也能发生全反射，如图18－20乙．望远镜为了获得较大的放大倍数，镜筒需要做得很长，使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度(图18－21)．家用平面镜为了保护反光用的金属镀层，把金属物质镀在镜子的背面．这样，前面玻璃和空气的界面所反射的光线会干扰金属镀层所成的像，所以光学仪器中的平面镜总把金属层镀在玻璃或其他平面材料的前面，但是这样就免不了发生锈蚀，降低反射能力．全反射棱镜没有这样的问题，反射效率很高，而且因为没有金属镀层，制作工艺简单．光导纤维同学们可能早就听说过“光纤通信”这个术语了．光纤通信就用到了全反射的知识．光纤是光导纤维的简称，它是一种非常细的玻璃丝，直径只有几微米到一百微米，而且分为内芯和薄薄的外套两部分(图18－22)．内芯的折射率比外套大，因此光在内芯中传播时会在内芯和外套的界面上发生全反射．光波实际上也是一种电磁波，它像无线电波那样也能用来传递信息．载有话音、图像及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以沿光纤传到千里以外的另一端，实现光纤通信．光纤通信的主要优点是能同时传送大量信息，数以万计的电话机可以使用同一条光纤进行通话而不互相干扰．我国目前已经在省会城市间基本建成全国性的光纤通信网．北京有线电视台则于1999年在北京全市范围内铺设了有线电视光缆．把一束玻璃纤维的两端按相同规律排列，具有不同亮暗和色彩的图像就能从一端传到另一端(图18－23)．用玻璃纤维也可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等内脏的内部．实际的内窥镜装有两组光纤，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察(图18－24)．（三）色散太阳、日光灯等发出的光，没有特定的颜色，叫做白光．如图18－28，让白光通过狭缝形成扁扁的一条光束，射到棱镜，受到偏折后照到屏上，我们预期可以看到一个跟狭缝宽窄相同的白色亮线．但是实际上却出现了许多具有不同颜色的亮线，它们互相连接，形成一条彩色亮带．这条亮带叫做光谱(彩图10)．这个现象说明了两个问题：第一，白光实际上是由各种单色光组成的复色光；第二，不同的单色光通过棱镜时的偏折程度不同，这表明棱镜材料对不同色光的折射率不同，也就是说，不同颜色的光在同一种介质中的传播速度不一样．由于实验中红光偏折的程度最小，紫光偏折的程度最大，所以，在同种介质中，按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序从红光到紫光，传播速度一个比一个小．如果用厚度可以不计的薄玻璃制作一个密封的空心“棱镜”，把它放到水里，经过棱镜的光线向哪个方向偏折？画出图来试试看．不要忘记，根据139页的(2)式，折射率越大的物质，其中的光速越小．一般说来，复色光分解成单色光的现象，叫做色散．二、光学元件（一）平面镜（二）棱镜棱镜时透明材料做成的多面体。