Полное внутреннее отражение. Световоды.

При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную ( ) преломленный луч удаляется от нормали к поверхности раздела сред. Увеличение ϑ сопровождается более быстрым ростом угла преломления ϑ˝, и по достижении угла ϑ значения

ϑ

(31-1)

волна проникает во вторую среду на расстояние порядка длины волны λ и затем возвращаются в первую среду. Это явление называется полным внутреннем отражением.

Световоды. Явление полного внутреннего отражения используется в световодах, представляющих собой тонкие нити (волокна) из оптически прозрачного материала. Оптическое волокно состоит из сердцевины и оболочки. Свет, падающий на торец световода (рис. 31.4) под углами,

щей жиле (сердцевине). С помощью световодов можно произвольным образом исправлять путь светового пучка. Для передачи изображений применяется, как правило, многочисленные световоды. Вопросы передачи световых волн и изображений изучаются в специальном разделе оптики – волоконной оптике.

Световоды применяются кроме всего в волоконно-оптических линиях связи.

Примечание. В чем преимущество диапазона по сравнению с радиопаозоном?

При передаче информации модулированными электромагнитными колебаниями необходимо, чтобы частота модуляции была в 10..100 раз меньше несущей частоты. Кроме того, частоты модуляции занимают некоторую полосу частот. Так, для передачи музыкальной программы нужна полоса от 10 Гц до 10 кГц. Поэтому, несущая частота не может быть меньше Гц. Для передачи одного телевизионного канала требуется полоса частотой около Гц. Так что, для передачи телевизионного изображения нужна несущая частота ≈ Гц. Частота видимого излучения около Гц, поэтому информационная емкость канала связи может быть многократно увеличена. По оптическому кабелю можно вести одновременно десятки тысяч телефонных разговоров, передавать сотни телевизионных программ (теоретически до телефонных разговоров или телевизионных программ [ ], реально, конечно, немного меньше, но все равно эти цифры впечатляют).