专业英语教案光电信息工程专业用

专业英语教案1WhatisOptics（什么是光）Mankindhasalwaysbeenfascinatedwithlight,thinkingofitinancienttimesasanuncontrollable,mysticalforceofnature.Scienceunraveledsomeofitsmysteriesastheinventionsofmirrors,spectacles,andlatermicroscopesandtelescopesrevealedtomankindhowlightcanbetailoredtohelppeopleintheirdailylivesandinexploration,physicallythroughtheworldandintellectuallythroughscience.·unraveledvt.阐明,解决·revealvt.展现,显示,揭示,暴露·tailorn.裁缝；vt.剪裁,缝制(衣服)～,适应,适合人类总被光迷住，在古代把它认为成是一种无法控制的、神秘的自然力量。科学用一些发明来阐明光的神秘，例如有镜子，眼镜和后来展示给人类的显微镜和望远镜，以此来告诉我们光是如被调整而用于帮助人们的日常生活和科学研究，以及帮助我们认识世界和发展科学（身体上通过世界和智力通过科学）。Opticsisthestudyoflightandvisioninscienceandengineering.Lightisgenerallydefinedasthesectoroftheelectromagneticspectrumbetweentheinfraredandultravioletsectorsthatcanbeseenwiththeunaidedeye.光学是在科学和工程面对光和视觉的研究。光一般被定义介于红外和紫外之间、可被裸眼看到的电磁波谱的一部分。Opticsplaysaninfluentialroleinourlives:光学在我们的生活中起着重要作用：Whenyoulookintoamirrorinthemorningtocombyourhair,whenyouseearainbowafteritrains,inmedicaldevicesthatsavelives,asyoureadthispage,asyousee,opticsisatwork.当你在早晨面对一面镜子梳你的头发时，当你在雨后看到彩虹时，在那些挽救生命的医学设备里，当你读这篇文章时，如你所见，是光在工作。Throughtheselessons,wehopetogiveyouatleastapeek·peekvi.偷看；窥视；偷偷的一看,一瞥我们希望通过下面的这些课程，可以使你对光学有个大概的了解：intogeometricaloptics;·geometricaladj.几学的,几的对几光学intophysicaloptics;对物理光学intothedualnatureoflightandpastandcurrenttheoriesonit;光学在过去和现代理论中的二重性intolensesandmirrors;对透镜和反射镜intoopticalinstruments;对光学仪器intoexperimentsthatledtobreakthroughsinthestudyofoptics;·breakthroughn.突破；突破性的发现，成就对在光学的研究过程中带来突破的实验；intohowopticsaffectsourdailylivesandhowitwillaffectthefuture.光学是如影响我们现在的日常生活，以及将如影响未来。2TheDualNatureofLight（光的二重性）Thenatureoflighthasbeenacontroversydebatedthroughoutthecourseofhistory.Twomodelsevolved:thewavemodelandtheparticlemodel.Eachmodelhastakenanimportantdominatingplace,butneitherhasbeendisprovedcompletely.Therefore,thescientificcommunityhascombinedthetwotheoriestoformthewaveparticleduality,wherecharacteristicsfrombothmodelsareattributedtolight(the“wavicle”).Thesetwoseeminglycontradictingmodelshavebeenreconciledbyanewtheoryofphysics,calledquantumelectrodynamics,whichisaquantumtheoryoftheelectromagneticinteractionsbetweenphotons,electronsandmuons(anelementaryparticlehavingamassaround200timesgreaterthananelectron).Thismodelisalsoknownasquantumtheoryoflight.·controversyn.争论,辩论,论战；·debatev.争论,辩论·dominatingadj.专横的,主要的,独裁的·disprovevt.反证；反驳；…为伪·wavicle[物][量子]波粒二象性·attributevt.（与to连用）归因于·contradictvt.同…矛盾,同…抵触·reconcilevt.使和解,使和谐,使顺从；调解,调停;使相协调·quantumelectrodynamicsn.[物]量子电动力学·electromagneticinteraction电磁相互作用·muonn.μ介子·elementaryparticlen.[核]基本粒子光的本性在其整个历史过程中是一场辩论。它们发展成两种模式：波动模型和粒子模型。每一种模型都有其重要的专用位置，但是没有任一个可以被完全证明为误。因此，科学界将这两种理论结合而形成波粒二象性，而来自于两种模型的特征可以归因于光（波粒二象性）。这两种看似矛盾的模型被一种新的物理理论所统一，即量子电动力学，是一种光子，电子和μ介子（某一体积比单个电子大大约200倍的基本粒子）之间的电磁相互作用的量子理论。这个模型也被称为光的量子理论。TheWaveTheoryofLight:光的波动理论ThetheorythatlightistransmittedviawaveformwasproposedbyChristianHuygensin1679.Accordingtohistheory:光以波动形式传播的理论是克里斯蒂安·惠更斯在1679年提出的，根据他的理论：（克里斯蒂安·惠更斯：（ChristianHuygens1629-1695）是与牛顿同一时代的科学家，是历史上最著名的物理学家之一，他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献，在数学和天文学面也有卓越的成就，是近代自然科学的一位重要开拓者。）·Lightmusttravelthroughamedium.光必须通过某种介质进行传播。·ThismediumiscalledEther,whichisanomnipresent,boundlesslyresilient,masslessmediumunabletobesensedthatwasformerlytheorizedasthemediumthatcarriedlight.这种介质称为以太，它是一种无所不在的，有无限弹性的，无质量的，不不能被感知的介质，在从前它被理论化为能运载光的介质。·Lightisaformofenergy-Lighttravelsinwaveforminshortwavelengths.光是一种能量形式——光在短波长面以波形的形式传播。·ethern.天空醚,大气,苍天,[物]以太·omnipresentadj.无所不在的,同时遍在的·boundlesslyadv.无穷地,无限地·resilientadj.弹回的,有回弹力的·masslessadj.[物]无质量的·theorizev.建立理论,理论化·waveformn.波形TheParticleTheoryofLight:光的粒子理论ThetheorythatlightistransmittedviacorpuscularformwassupportedandadvocatedbySirIsaacNewton.Accordingtothistheory:lightiscomposedofparticles(“corpuscular”)thattravelinastraightlineatanextremespeed,theyallowtheeyeexperiencevisionwhentheyareabsorbed,andvariouscoloredparticlesallhavedifferingsizes.·corpuscularadj.微粒的，细胞的，小体的·advocatevt.拥护；提倡；主·accordingtov.依照光以粒子形式传播的这一理论被艾萨克·牛顿先生支持并且提倡。依照这一理论：光是由粒子构成的，它们沿直线并以高速传播，当它们被吸收时，就使得眼睛体验视力，不同颜色的粒子都有着不同的尺寸。TheQuantumTheoryofLight:光的量子理论ThetheorythatcombinesboththewaveandparticlemodelswassuggestedbyMaxPlanck.Accordingtothistheory:lightisabsorbedorreleasedinbundlesofenergycalledphotons.·suggestvt.建议,提出,使想起,暗示结合波动模型和粒子模型的理论是由马克斯·普朗克提出的。依照这一理论：光被以含有能量束的光子形式吸收或者释放。Huygen'sPrinciple:惠更斯原理ChristianHuygens,aDutchscientist,supportedtheconceptthatlightisawavemotionthatistransmittedthroughether.Applyingthistheory,Huygensderivedthelawsofreflectionandrefraction.·derivevt.获得,导出(from)克里斯蒂安·惠更斯，一位荷兰科学家，他支持光是通过以太传播的波形运动的概念。应用这一理论，惠更斯推导出反射定律和折射定律。Young'sDouble-SlitExperiment:氏双缝实验ThomasYoung(1773-1829),anEnglishscientist,alsocreditedforhelpingtranslatetheRosettaStone,conductedanexperimentin1801,knownasYoung'sdouble-slitexperiment,thatallowedhimtoshowthewavenatureoflightandmeasureitswavelengths.Thesetupofthisexperimentisquiteelegant--Lightfromasinglesourceshinesthroughtwonarrow,closely-placedslitsforthemtoserveastwocoherentlightsources.(Acoherentlightsourceisonethatmakeslightwaveshaveaconsistentphaserelationshipwitheachother--crestoverlapscrest,troughoverlapstrough)Ascreenisputbehindtheseslits.·creditn.信任,信用,声望,荣誉,[财务]贷,银行存款vt.相信,信任,把...归给·conductvt.处理；经营；引导；实施·elegantadj.优雅的,风雅的,雅致的,文雅的,有风度的；优美的,精彩的,讲究的·crest【物】波峰;振幅;峰值,最大值·trough【物】波谷托马斯·(1773-1829)，一位英国科学家，也相信可以帮助翻译“罗塞塔碑”，在1801年进行了一个实验，就是著名的“氏双缝实验”，这一实验使得他向人们展示了光的波动特性，并且可以测量波长。这个实验的安装十分讲究——来自同一光源的光将两条狭窄、挨得很近的裂缝照亮，那么它们就象两个相干光源（相干光源是指能够使得两束光相互有固定的位相关系，波峰与波峰重叠，波谷与波谷重叠）。（约5000年前，古埃及人发明了一种图形文字，称为象形文字。这种字写起来既慢又很难看懂，国此大约在3400年前，埃及人又演化一种写得较快并且较易使用的字体。随着时光的流逝，最终连埃及人自己也忘记了如释讳早期的那种象形文字了。若不是因为拿破仑大军入侵埃及时，随军的法国古文字学家们的那次发现，极有可能至今考古学家们仍无法辩认这种文字。１７９９年，拿破仑率军远征埃及时，他手下的一名军官布夏尔带领士兵，在罗塞塔城附近修筑防御工事时，发现了一块黑色玄武岩断碑。碑上用两种文字三种字体刻着同一篇碑文。最上面用的是古埃及的象形文字，中间是古埃及的草书体象形文字（亦称民书体文字），下面是希腊文字。这就是后来被世人称之为“罗塞塔碑”的著名碑。原来，“罗塞塔碑”上的碑文是公元前１９６年埃及孟斐斯城的僧侣们，给当时的国写的一封歌功颂德的感激信。这位国就是第十五朝法老托勒密。他登上国宝座后不久，取消了僧侣们欠交的税款，并为神庙开辟了新的财源，对神庙采取了特殊的保护措施，给僧侣们带来了一系列好处，所以很快赢得了僧侣们的敬仰。于是僧侣们写了这封感激信，并用三种字体写的两种文字刻在这块黑色玄武岩碑上。小小的罗塞塔城，由于有了这块借以解开埃及象形文字之谜的碑而举世闻名。不过，这块著名的碑早已不在该城，它被收藏在伦敦的大英博物馆里了。）Now,iflightconsistedofparticles,thenthescreenwouldrevealtwobrightlineswhenthelightilluminatedthrough.Young,however,sawacenterbrightlineandgroupsofsymmetricaldarkandbrightedgesandexplainedthesegroupstobemarksofconstructiveanddestructiveinterference.·constructiveinterference相长干涉（当两列同相的波相遇，它们的波峰／波谷会叠加成一个更大的波峰／波谷，这现象称为相长干涉。）·destructiveinterference相消干涉（当两列反相的波相遇，一列波的波峰会叠加在另一列波的波谷上，使两个波互相抵消，这现象称为相消干涉。）那么，若光由粒子组成，当光通过狭缝时，在屏幕上将显示两条明亮的线。不过，（托马斯·）看见中心是亮线，然后两侧是对称的明暗边缘，并且解释这些条纹就标志着相长干涉和相消干涉。So,sincewe'vecoveredthebasics,hereisadiagram,whichgeometricallyanalyzestheexperimentandexplainssomeequations:因此，既然掌握了这些基本性质，这就是一图解，可以从几角度分析这些实验并且解释一些程式：Astheimageindicates,thedifferenceinthelengthofandis.正如图像所显示的，和的长度差为。EquationsforYoung'sDouble-SlitExperimentmaybefoundhere.氏双缝实验的公式在这里就可以得到。FresnelandTransverseWaves:AugustinFresnel,in1821putforwardresultsfromexperimentsinvolvingdoublerefractionandpolarizedlightsuggestedthatlightisatransversewave,whichisawavewherethevibratingpartmovesperpendicularlytothecomingwave.Equationsthatheformulated,theFresnelequationsprovidetheamplitudeofreflectedandtransmittedpolarizedlighttravelingataplaneinterface.·Transverseadj.横向的,横断的·formulatevt.用公式表示,明确地表达,作简洁述；v.阐明·amplituden.【物】振幅·interfacen.分界面奥古斯丁·菲涅耳，在1821根据双折射和偏振光面的实验提出结论，认为光是一个横波，所谓横波是指波的振动向与传播向垂直（原文：波的振动部分垂直地移向来波）。他推导出的程式称为菲涅耳程式，当光遇到一个平面的分界面时，它可以给出反射光和透射偏振光的振幅。FurtherDevelopments:JamesClerkMaxwell,ascientiststudyingelectricityandmagnetism,formulatedthefourMaxwellequations,whichgaveapredictedspeedofanelectromagneticwavethroughether,whichactuallyendedupbeingthespeedoflight,c.Sofromthispointon,lightwasconsideredtobeapartoftheelectromagneticspectrum.·Predictv.预知,预言,预报,预测·endupv.竖着,结束,死詹姆斯·克拉克·麦克斯韦，一位研究电学和磁学（电磁学）面的科学家，出4个麦克斯韦程式，这一程组可以给出电磁波在以太中的预测速度，这实际上是给出了光速c。因此自此以后，光被认为是电磁波谱的一部分。Andlaterstill,Einstein'stheoryofrelativelyhelpedthrowouttheideaofether,whichsolvedsomeproblemsdealingwiththetransversevibrationsofwavesinliquidsandgases.·throwoutv.伸出,扔掉,说出,派出,放出,使出局,使突出,显示并且直至后来，爱因斯坦的相对论帮助（我们）丢弃以太的概念，这就可以解决在液体和气体中横波遭遇的一些（无法解决的）问题。3GeometricalOptics（几光学）Let'sfaceit.Opticsisprettycomplicated.Lighttravelsinwaves,andwavesarenoteasytoanalyze.That'swhyinthislessonwearegoingtotrytoexplainasmanyphenomenaofreflectionandrefractionaspossiblewithonlystraightlinesandanglesinsteadofwavestorepresentlight.让我们面对它。光学相当错综复杂。光以波的形式传播，而波也不容易分析。那也就是为什么在这门课中，我们将尽可能多地只用直线和角度而非波来描述反射和折射现象。Beforewebegin,animportantconcepttonoteisthespeedoflight,or.在我们开始之前，需要要注意到的一个重要的概念，那就是光的速度，或者叫。Nowthatyouknowthespeedoflightinmeterspersecond,youwillbeabletoapplyittomanycalculationsthatyoumaycomeacrossingeometricalopticsandbeyond.Thetwomajorphenomenaingeometricalopticsarereflectionandrefraction,bothofwhichwewillnotgointoextremedetailinthislesson.·comeacrossv.来到,偶遇；不期而遇,交付·geometricaladj.几学的,几的既然你知道光速达到每秒米级，你将能把它用于你可能在几光学面和其他面遇到的多计算问题。在几光学中，两个主要的现象就是反射和折射，在这一课程里，我们将不作详细的叙述。WaveFrontsandRays波前和光线Waves,whetheritiselectromagneticorother,areconvenientlydescribedintermsofwavefronts.Awavefrontisthelineorsurfacedefinedbyadjacentportionsofawavethatareinphase.--Ifanarcisdrawnalongoneofthecrestsofacircularwaterwavemovingoutfromapointsource,alltheparticlesonthelinewillbeinphase.·wavefront波前,波阵面·inphase【物】同相的[地]；同时协调的[地]·drawvt.拉,拖,拉[拖]长,拉成(丝等);描(图),绘制,画(线),勾(轮廓)波，不论它是电磁的还是其它的，通常用波前来描述。波前是指一个波邻近部分的线或面，它们是同相的。如果一个光弧是沿着一个由点光源发出的圆形水波的振幅勾勒而成的，那么圆弧线上的所有点将是同相位的。Thecurvatureofashortsegmentofasphericalorcircularwavefrontissmall.Thesegmentmaybeapproximatedasalinearwavefrontoraplanewavefront,justasweassumethesurfaceoftheEarthtobelocallyflat.球面波前或圆波前中的一小部分的曲率是小的。这一部分可以近似地认为是线性波前或平面波前，正如我们假设地球表面的局部是平的一样。Inauniformmediumwavefrontspropagateoutwardfromthesourceatawavespeedcharacteristicofthemedium.Forexample,thespeedoflighttravelsfastestinavacuum:.在同一介质中，波前以与光源发出的光同样的介质波速特性向外传播。例如，光的速度在真空中传播最快，为。Thegeometricaldescriptionofawaveintermsofwavefrontstendstoneglectthefactthatthewaveisactuallysinusoidal.Theconceptofaraysimplifiesthewavedescriptionevenfurther.Arayisalinedrawnperpendiculartoaseriesofwavefrontsandpointinginthedirectionofpropagation.Abeamoflightcanbesimplifiedandrepresentedbyagroupofparallelraysorjustasingleray.·intermsofadv.根据,按照,用...的话,在...面·sinusoidaladj.正弦曲线,窦状小管,窦状隙·simplifyvt.单一化,简单化·descriptionn.描写,记述,形容,种类,描述·perpendicularadj.直的,正交的·representvt.代表,象征]·paralleladj.平行的,相同的,类似的,并联的；n.平行线,平行面,类似,相似物用波前的概念对光波进行几描述，趋向于忽略波是正弦曲线这一事实。一条光线的概念简化为波的描述，甚至更进一步。一条光线是一条被描述成垂直于一系列波前，并且沿着传播向的直线。一束光可以被简化并且描述为一组平行的射线或仅仅一条光线。ReflectionandRefraction反射和折射Wesaidthatweareonlygoingtotalkaboutlightintermsofstraightlinesandraysinthislesson;welied.Forthemostpart,wearestillgoingtotalkaboutlightintermsofstraightlinesandraysinthislesson,buttoexplaintheconceptofreflection,wewillneedtotalkalittlebitabouttheelectromagneticwavesthatcomposelight.我们说在这门课中我们将只用直线和射线的式谈论光；我们说谎了。在绝大部分场合，我们将继续以直线和射线的式谈论光，但是为了解释反射的概念，我们将需要探讨一点儿光用电磁波谱描述的情形。Thetwomostimportantmethodsoflightpropagationarereflectionandrefraction.Reflectioninvolvestheabsorptionandre-emissionoflightbymeansofcomplexelectromagneticvibrationsintheatomsofthereflectingmedium.Refractionreferstothechangeindirectionofawaveataboundarywherethewavepassesfromonemediumintoanother.光的两种最重要传播式是反射和折射。反射包含光的吸收和在反射介质的原子中光以电磁波动的形式重新发射光的两种情形。折射是指当光从一种介质进入另外一种介质时，在其界面处波传播向发生变化的情形。Alightrayincidentonasurfaceisdescribedbyanangleofincidence.Thisangleismeasuredrelativetoalineperpendicular,ornormal,tothereflectingsurface.Likewise,thereflectedrayisdescribedbyanangleofreflection.Thisrelationshipbetweentheseanglesisgivenbythelawofreflection:一条光线入射到一个表面上被描述成入射角。这一角度是指相对于反射表面垂直或正交的直线所成的角度。同样地，反射光线被描述为反射角。这两个角度的关系可用反射定律给出：。Theangleofincidenceisequaltotheangleofreflection.入射角等于反射角。Typicallywhenaraystrikesasmoothsurfaceseparatestwodifferenttransparentmediums(i.e.airandwater)partoftherayisreflectedandpartoftherayisrefracted.ortransmittedintothesecondmedium.Therearetwoformsofreflection:specularreflection,whichentailsthereflectionatadefiniteanglefromaverysmoothsurface,andscatteredreflection,whichentailsthereflectionatvariousdifferentangles.Bothformsofreflectionmayoccurineitheropaqueortransparentmaterials.Refractionisthelightpropagationwherethetransmittedlightpassesthroughtwotransparentmediumsandconsequentlychangesitsdirection.Anindexofrefractionorrefractiveindexofanopticalmaterial,denotedbyn,istheratioofthespeedoflight,c,invacuumtothespeedvinthematerial.·strikevt.到达·entailvt.需要；使承担·definiteadj.明确的,一定的·opaqueadj.不透明的,不传热的,迟钝的·transparentadj.透明的,显然的,明晰的·passthroughv.经过,通过·denotevt.指示,表示通常，当光到达两种不同透明介质的光滑表面时，一部分光被反射，另一部分被折射，或者说传播到第二种介质中。有两种反射形式：镜面反射，是指从一非常光滑表面以一定角度发生的反射；漫反射，是指向多个不同角度发生的反射。两种式的反射均可在不透明或透明的材料上。折射是指当（传输的）光波通过两种透明介质时光的传播，而且改变了它的传播向。光学材料的折射率用n表示，是真空中光速c与材料中光速v的比值。(indexofrefraction)折射率Theindexofrefractionofanopticalmaterial(alsocalledtherefractiveindex)denotedbynabove,playsacentralroleingeometricoptics.Itistheratioofthespeedoflightcinvacuumtothespeedvinthematerial.光学材料的折射率用上面的n表示，它在几光学中占有很重要的地位。它也等于真空中光速c与在介质中光速v的比值。Wavespeedvisinverselyproportiontotheindexofrefractionn.Thegreatertheindexofrefractioninmaterial,theslowerthewavespeedinthatmaterial.Failuretorememberthispointcanleadtohopelessconfusion!·inverselyadv.相反地,倒转地·proportionn.比例,均衡,面积,部分·confusionn.混乱,混淆光速v与折射率n成反比。材料的折射率越大，光速在其中的速度越慢。忘记这一点可能导致没希望的混乱！TheLawsofReflectionandRefraction反射定律和折射定律1.Theincident,reflectedandrefractedraysandthenormaltothesurfacealllieinthesameplane.入射，反射，折射和表面的正交线都在同一平面。2.Theangleofreflectionisequaltotheangleofincidenceforallwavelengthsandforanypairofmaterials.对所有波长和任一对材料来说，反射角等于入射角。3.Theratioofthesinesoftheangles,and,wherebothanglesaremeasuredfromthenormaltothesurface,isequaltotheinverseratioofthetwoindexesofrefraction:and正弦的比值等于两种折射率的反比，而两个角度都是从正交线向表面向测量。OR或(lawofrefraction)折射定律Thisexperimentalresult,togetherwiththeobservationthattheincidentandrefratedraysandthenormalalllieinthesameplane,iscalledthelawofrefractionorSnell'slaw,aftertheDutchscientistWillebrordSnell.这个实验结果，事件和refrated射线和正常的全部谎话在相同飞机的以及观察，被叫为折射定律或者斯尔的法律，在荷兰科学家Willebrord斯尔之后。TotalInternalReflection:AccordingtoSnell'slaw,thelargertheangleofincidence,thelargertheangleofrefraction,orthegreaterdistancetherefractedraydivergesfromthenorm.·divergev.偏离；背离：根据斯尔的定律，入射角越大，折射角也越大，或者说折射线越偏离正交线。Thereisarestrainttothisdivergence,however.Withaparticularangleofincidencecalledthecriticalangle,theresultingangleofrefractionis90degrees.Thisanglecarriestherefractedlightrayalongtheboundarybetweenthetwomediumsinvolvedintherefraction.Iftheangleofincidenceisgreaterthanthecriticalangle,orinotherwords,iftheangleofrefractionisgreaterthan90degrees,thelightisinternallyreflected.Thisstateisknownastotalinternalreflection.·restraintn.抑制,制止,克制·carryvt.表达，包含，意味·boundaryn.边界,分界线·involvevt.包括，涉及·inotherwordsadv.换句话说·internallyadv.在,在中心；在的;固有的·totalinternalreflection[光]全反射然而，对于这种偏离是有限制的。对于称为临界角的特殊入射角，其折射角为90度。这一角度意味着折射光线沿着发生折射的两种介质的分界线射出。如果入射角比临界角大，或者换句话说，如果折射角大于90度，则光被全部反射。这种情形就被称为全反射。Thecriticalanglenecessaryfortotalinternalreflectiontooccurcanbefoundbypluggingin90degreesfortheangleofrefractionandsimplifyingtotheequationontheright.必然发生全反射发生的临界角可在堵住90度折射角时发现，而且可以简化为下面的程。FiberOpticsworksontheprincipleoftotalinternalreflection.Lighttravelsalongafiber,reflectingoffthewallsatananglegreaterthanthecriticalangleduetothenarrow,linearshapeofthefiber.Thiscausesthelighttobereflectedintothefiberagainandagain.Tolearnmoreaboutfiberoptics,feelfreetorefertotheFiberOpticslessononthispage.·linearadj.线的,直线的,线性的·duetoadv.由于,应归于纤维光学就是根据全反射原理工作的。由于狭窄而呈线性的光纤，光沿着一根光纤传播，并以大于临界角的某一角度全部反射。这导致光在光纤中被一次次的反射，为了更详细地了解纤维光学，在这页点击“纤维光学课程”。4FiberOptics（纤维光学）WhatisFiberOptics?Fiberopticsisanewfieldthatscientistsandengineershaveonlyrecentlydiscovered.Thematerialsusedareusuallylongstrandsofspecialglasscalled"opticalfibers"bundledupintocablescalled"opticalcables",whicharecapableoftransmittinglightacrossdistances.·strandn.绳、线之一股,线,绳纤维光学是什么？纤维光学是科学家和工程师们最近才发现的一个新领域。过去常用的材料是由特殊玻璃构成的长线，被称为“光纤”，将其捆扎成线缆，称为“光缆”，它能长距离的传输光。Asingleopticalfiberconsistsofthreeparts:thethinglasscorewherethelighttravels,theoutercladding,whichreflectslightintothecore,andtheplasticbuffer,whichprotectstheinnercoreandcladdingfrommoistureanddamage.Agroupoftheseopticalfibersbundledupintoan"opticalcable"isprotectedbythejacket,oroutercovering.·claddingn.包层，镀层·buffern.缓冲器；缓冲者；缓冲物；〈计〉缓冲区·jacketn.【机】盒,壳,盖,保护罩,膜,蒙皮等·coveringn.覆盖物，套，盖，罩，壳一根光纤由三个部分组成：传播光的细玻璃核心，将光反射回核心的外包层，保护部核心和包层免受潮湿和破坏的塑料缓冲区。一捆光纤被捆扎起来形成“光缆”，然后用外部封套保护起来。Thereareusuallytwotypesoffiberopticsused:single-modefibers,whichtransmitinfraredlaserlightandhavesmallerinnercores,andmulti-modefibers,whichtransmitinfraredlightsofshorterwavelengthsfromadiode,asemi-conductordevice.·semiconductorn.[物]半导体通常用到的光维有两种：单模纤维，它可以传输红外激光而且核较小；多模光纤，它能传输来自半导体二极管的较短波长的红外光。Thewaythesystemworksisasfollows:thelightisbouncedalongthecladdingandtravelsbywayoftheglass.Thisisknownasatypeofreflectioncalledtotalinternalreflection.Themorepuretheglassis,thefartherthelightwillbeabletotravelwithoutinterference.·interferencen.冲突,干涉系统运行的式如下：光被包层反射回来并沿着玻璃核心传输。这就是我们所知的一种反射类型，成为全反射。玻璃核心的纯度越高，光将能无干涉的传播的更远。TheHistoryofFiberOptics纤维光学的历史Fiberopticsisbasedonsendingsignalsbylight.Earlier,itwasdonesobytransmittingthesignalsviaair,aprehistoric"wirelesscommunication".·prehistoricadj.史前的；旧式的；腐的纤维光学基于用光传送信号。在早些时候，信号是通过大气传送的，即原来的“无线通信”。Thefieldoffiberopticsfirstplacedafootintothelimelightinthe1790’s,whenFrenchengineerClaudeChappeinventedan“opticaltelegraph”thatconsistedofachainofsemaphoresontowers,wherehumanoperatorsrelayedmessages.Thiswaslaterrenderedobsoletebythetelegraph.·limelightn.聚光灯;水银灯,(舞台照明用)灰光灯·telegraphn.电报机,电报·semaphoren.旗语·relayvt.转播·rendervt.致使；造成·obsoleteadj.已废弃的;已不用的18世纪90年代，纤维光学首先踏入了灰光灯（舞台照明用）的领域。当时，法国工程师克劳德·恰佩发明了“光学电报机”（1791年），它由塔上一系列的旗语组成，在塔上操作者可以转播信息。后来光学电报机被电报机废弃。AlexanderGrahamBellinventedanopticaltelephoneor"photophone",butthiswasquicklyrendereduselesswhenthetelephoneprovedmoreefficient,cheap,andreliable,consideringwirestransmittedelectricsignalsbetterthanairtransmitslight.·consideringprep.鉴于,考虑到,顾及亚历山大·格雷厄姆·贝尔发明一部光，它很快被放弃了。因为证明更有效率、更便宜、更可靠，而且考虑到电线传输电信好要比空气传输光信号更好。Itwaslater,inthemid-19thcenturythattheconceptoftotalinternalreflectionwasdiscovered.Waterwasthemediumfirstexperimentedwith,andscientistssoonturnedtoprismsandglass.BreakthroughdiscoveriesweremadebypeoplelikeJohnLogieBairdinEnglandandClarenceW.HansellintheUnitedStates,whomadeimportantcontributionswithregardstofiberopticsandtelevision.However,thefirstpersonwhoreallyshowedthedemonstrationoftransmittingimagesbylightwasHeinrichLamm,astudentlivinginMunich,whodreamedofexploringthehumanbodybymeansoffiberoptics.Asengineersperfectedfiberopticsusageformedicine,theyturnedtowardsthecommunicationssector.·breakthroughn.突破·contributionn.捐献,贡献,投稿·withregardtoadv.关于·Munichn.慕尼黑(德国城市,巴伐利亚州首府)·perfectvt.使完美,修改,使熟练·sectorn.部门；界后来，在19世纪中叶，全反射的概念被发现。水是第一个被用于做实验的，但是科学家们很快转变用棱镜和玻璃做实验。英国的约翰·洛吉·贝尔德和美国的克拉伦斯·W.Hansell取得了突破性的发现，他们对于纤维光学和电视做出了重要的贡献。然而，第一个真正用光演示传送的图像的人是海因里希·拉姆，一个生活在慕尼黑的学生，他梦想着可以用纤维光学探究人体。随着工程师们完善了纤维光学在医学上的应用，他们又将目标转向了通信行业。Telecommunicationsengineersrushedtodelvefurtheranddeeperintothishot,newfieldwithvastpossibilities.Asmoreexperimentswereperf