Laser có thể bị “mắc kẹt” trong thác nước khiến cho chúng trông như hòa vào làm một với dòng chảy nhờ vào hiện tượng phản xạ toàn phần (total internal reflection). Đây cũng chính là cách hoạt động của cáp quang giúp chúng ta có một tốc độ internet nhanh chóng như hiện nay.
Thí nghiệm thú vị này vô cùng đơn giản, tất cả những gì bạn cần chỉ là một chai nhựa chứa đầy nước và một bộ phóng tia laser nhỏ.
Để thực hiện, bạn chỉ cần chọc một lỗ ở mặt bên chai nước để tạo dòng chảy ra ngoài như một thác nước, sau đó, hãy rọi laser của bạn sao cho ánh sáng laser đi qua lỗ vừa đâm lủng trên chai. Kết quả thu được sẽ như trên ảnh, ánh sáng bị cuốn vào dòng nước và chảy xuống dưới chứ không đi thẳng như ta vẫn thường thấy.
Hiện tượng kì lạ này được gây ra bởi hiện tượng phản xạ toàn phần (total internal reflection) bên trong nước, nó xảy ra khi một chùm ánh sáng được chiếu đến mặt phân cách giữa nước và không khí với một góc cụ thể, điều này khiến cho chúng phản xạ lại vào trong nước thay vì đi thẳng. Cứ tiếp tục như vậy bên trong dòng nước, ánh sáng phản xạ lặp đi lặp lại và bị mắc kẹt bên trong đó.
Để hiện tượng trên được xảy ra, thí nghiệm cần đáp ứng hai nhu cầu:
Trước hết, ánh sáng phải ở trong một môi trường dày đặc hơn (trong trường hợp này là nước), và đang tiến gần đến mặt phân cách với một môi trường ít đậm đặc hơn (không khí).
Thứ hai, ánh sáng phải chiếu vào mặt phân cách (góc tới) với một góc lớn hơn ‘góc tới hạn’. Góc này thay đổi tùy thuộc vào các điều kiện cũng như hai môi trường bạn thực hiện.
Thí nghiệm này chính là một mô phỏng hoàn hảo về cách thức hoạt động của cáp quang – những đường truyền nằm trong dây cáp cung cấp cho chúng ta internet hàng ngày.
Chúng được tạo thành từ các sợi thủy tinh hoặc nhựa dài, sợi cáp quang có thể bẫy các thông tin dưới dạng những chùmg sáng, giống như thác nước trong thí nghiệm trên và đưa chúng đến bất đâu mà ta muốn, kết nối toàn thế giới mà chúng ta đang sống hiện nay.
Nguồn: Bài viết được thực hiện bởi đội ngũ Science Realm.
Để lại bình luận