光导纤维传光演示装置的改进

光导纤维传光演示装置的改进

高中物理演示弯曲的玻璃棒能传光的实验中，必须注意以下两个问题：（1）光源要离玻璃棒里端足够远，以减小入射光的入射角，（2）暗盒不只是“不透光”，还要暗盒内面绝对不反射光。否则，由于部分光线的入射角较大，大于光导纤维的孔径角，而在棒中传导的光的一部分会从弯曲部分射出，不能使学生从实验中确信纤维导光原理，见图1。再者，光源较远，传导的光较弱，效果不明显。解决的办法是在光线入射端套上一段限角筒，使入射光的入射角限定在小于孔径角的范围内，见图2，从而使射入玻璃棒中的光线只能在玻璃棒的另一端射出。

图1　

图2

吉林省靖宇县教师进修学校吴家训老师在教学中是这样制做这个演示器的：如图3所示，用一个小号的广口瓶或别的口大一点的

图3

1．暗箱2．电珠3．限角筒4．广口瓶5．胶塞6．导线7．玻璃管

瓶，选一个与瓶口适当的橡胶塞，塞上打两个比玻璃棒直径略小的孔，内插一直一弯两个长10—15cm的细玻璃棒，棒太长光能损耗大，透光率小。用不透光的金属片或纸片做成两个限角筒，各套在玻璃棒的里端，再做一个与橡胶塞直径相等、一端封闭的不透光的管，套在塞上做成暗箱，把手电筒电珠焊上导线装入暗箱内，导线通到外面用来接电源。

实验时，直棒指向学生，接通电源，学生在直棒的外端可见光线射出，而不能够在另一个玻璃棒的弯曲部分看见光，然后，再用白纸放在弯棒前端近处，这时，在纸上出现光斑，可证明光能沿弯曲的玻璃棒经全反射进行传播，从而说明了光导纤维的导光原理。改进后的装置材料易找，结实、耐用、方便，演示时原理说明简洁，效果明显。