醫(yī)學(xué)物理學(xué)光纖內(nèi)窺鏡學(xué)光導(dǎo)纖維

1、第 2 章光纖內(nèi)窺鏡學(xué),每章扉頁(yè)2.1斯涅耳定律和臨界角2.2光導(dǎo)纖維2.3內(nèi)窺鏡2.4內(nèi)窺鏡的用途,每章扉貢,在波動(dòng)學(xué)中，你已學(xué)過(guò)光能夠被引導(dǎo)穿過(guò)光纖?，F(xiàn)在我們一起通過(guò)一些簡(jiǎn)單步驟來(lái)製作一個(gè)導(dǎo)光器。所需材料1.純魚膠粉2.一個(gè)長(zhǎng)方形容器,自製導(dǎo)光器,製作步驟1.把小量魚膠粉溶於熱水中，然後把魚膠溶液注進(jìn)長(zhǎng)方形容器中。2.把魚膠溶液放置在一邊，待其冷卻後便可得到一塊膠狀方塊。,製作步驟

2、3.小心地把方塊切成條狀。4.試把一束激光射進(jìn)魚膠導(dǎo)光器，觀察有甚麼現(xiàn)象發(fā)生。,從以上活動(dòng)中，我們可以看到全內(nèi)反射的現(xiàn)象。光纖實(shí)際上有很多用途，我們?cè)谶@一章中會(huì)有詳細(xì)討論。,2.1斯涅耳定律和臨界角,斯涅耳定律,當(dāng)光線從一個(gè)介質(zhì)進(jìn)入到另一個(gè)介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生折射。,斯涅耳定律的一般形式和臨界角,光的偏折遵循斯涅耳定律。,,當(dāng)光線1.由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且2.入射角θ1大於臨界角 c，便會(huì)發(fā)生全內(nèi)反射。,Θ1 &

3、lt; c,Θ1 = c,Θ1 > c,臨界角,臨界角 c 可從以下方程計(jì)算,,斯涅耳定律的一般形式和臨界角,2.2光導(dǎo)纖維,光纖由固體玻璃核心和折射率相對(duì)略低的包層組成。光纖可分類為階變式和漸變式。,在階變式光纖中，核心和包層的折射率為常數(shù)。,光纖,階變式光纖,例題 2.1,若要在光纖內(nèi)發(fā)生全內(nèi)反射，則光線進(jìn)入核心時(shí)的入射角是受到限制的。,數(shù)值孔徑,光線進(jìn)入光纖核心的最大入射角可從光纖的數(shù)值孔徑 (NA) 求得。,例

4、題 2.2,,小測(cè)試 (p.39) O,2.3內(nèi)窺鏡,共有兩種：1.硬式內(nèi)窺鏡2.可彎式內(nèi)窺鏡,硬式內(nèi)窺鏡,可彎式內(nèi)窺鏡,可彎式內(nèi)窺鏡,相干光纖管束,相干光纖管束中的光纖整齊排列，在光纖束兩端之間的任何位置，每條光纖的相對(duì)位置都是相同的。,相干光纖管束用來(lái)傳送影像。,非相干光纖管束,非相干光纖管束中光纖的排列是無(wú)序的。,非相干光纖管則用來(lái)照明。,2.4內(nèi)窺鏡的用途,內(nèi)窺鏡可用作診斷和治療。當(dāng)使用內(nèi)窺鏡進(jìn)行針孔手術(shù)時(shí)，