§2.光的反射与折射 2.2折射率与传播速度的关系 二、折射定律 ■材料的折射率反映了光在该材料中传播速度的快慢。 光密介质:在折射率大的介质中,光的传播速度慢; 光疏介质:在折射率小的介质中,光的传播速度快。 材料的折射率从本质上讲,反映了材料的电磁结构 (对非铁磁介质主要是电结构)在光波作用下的极化 性质或介电特性
§2. 光的反射与折射 2.2 折射率与传播速度的关系 二、折射定律： ◼ 材料的折射率反映了光在该材料中传播速度的快慢。 光密介质：在折射率大的介质中，光的传播速度慢； 光疏介质：在折射率小的介质中，光的传播速度快。 ◼ 材料的折射率从本质上讲，反映了材料的电磁结构 （对非铁磁介质主要是电结构）在光波作用下的极化 性质或介电特性。 1 2 2 1 21 n n v v n = =
§2.光的反射与折射 2.2折射率与传播速度的关系 二、折射定律 正是因为介质的极化,“拖住”了电磁波的步伐,才 使得其传播速度变得比真空中慢。 铁磁性材料 rir 非铁磁性材料
二、折射定律： ◼ 正是因为介质的极化，“拖住”了电磁波的步伐，才 使得其传播速度变得比真空中慢。 铁磁性材料 非铁磁性材料 n r r = n r = §2. 光的反射与折射 2.2 折射率与传播速度的关系
§2.光的反射与折射 2.3光的全反射 光疏介质和光密介质 全反射:当光从光密介质射向光疏介质,且入射 角大于临界角时,光线被100%反射的现象。此 时不再有折射光线,入射光的能量全部回到第 介质中 临界角: sn()( 光纤导光原理:全反射
◼ 光疏介质和光密介质 ◼ 全反射：当光从光密介质射向光疏介质，且入射 角大于临界角时，光线被100%反射的现象。此 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： ◼ 光纤导光原理：全反射 sin( ) ( ) 1 2 1 2 n n n n c = §2. 光的反射与折射 2.3 光的全反射
§2.光的反射与折射 3光的全反射 光纤结构示意图 涂护 纤芯:5~75m掺杂了的SiO2,n 定或随半径增加而减小 层 包层:总直径为100~200μm,折 射率稍小于纤芯的掺杂了的SiO2。 涂敷层:硅铜或丙烯酸盐,隔离 杂光。 护套:尼龙或有机材料,增加强 度,保护光纤
光纤结构示意图： ◼ 纤芯：575μm掺杂了的SiO2，n 一定或随半径增加而减小。 ◼ 包层: 总直径为100 200μm,折 射率稍小于纤芯的掺杂了的SiO2。 ◼ 涂敷层：硅铜或丙烯酸盐，隔离 杂光。 ◼ 护套：尼龙或有机材料，增加强 度，保护光纤。 §2. 光的反射与折射 2.3 光的全反射
§2.光的反射与折射 2.4多普勒效应 多普勒效应:波源或观察者相对于媒质运动而使观察者接 受到的波的频率有所变化的现象。 频率计算: 波源不动,观察者运动,即:vs=0,bn≠0,观察 者认为接受到的波数变了 (1±-k)vo 观察者不动,波源运动,即:vs≠0k=0,观察者 认为接受到的波长变了 Z -+ Zl
◼ 多普勒效应：波源或观察者相对于媒质运动而使观察者接 受到的波的频率有所变化的现象。 ◼ 频率计算： ❑ 波源不动，观察者运动，即： ，观察 者认为接受到的波数变了。 ❑ 观察者不动，波源运动，即： ，观察者 认为接受到的波长变了。 uS = 0,uR 0 1 0 ) u u ( R = uS 0,uR = 0 0 u uS u = §2. 光的反射与折射 2.4 多普勒效应