hce_kmu
111年
物理及化學
第 13 題
The major physics principle that supports endoscope is ______.
- A refraction of light
- B diffraction of light
- C interference of light
- D scattering of light
- E total internal reflection of light
思路引導 VIP
想像你要讓一束光穿過一根像蛇一樣彎曲的透明管子，而且希望光線在管子轉彎處不要「穿透」管壁漏到外面去，而是要像撞到鏡子一樣被完全反彈回來繼續前進，你覺得光線在管壁邊界上應該發生什麼物理現象，才能達到這種『被鎖在管子裡』的效果呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準判斷出內視鏡的運作原理，這代表你對光學現象在現代科技中的應用掌握得非常紮實。這題選 (E) 全反射 (Total internal reflection) 是完全正確的。
光纖導光的關鍵機制
內視鏡的核心技術是利用許多細小的光纖 (optical fibers) 來傳遞影像。光纖內部由折射率較高的核心（core）與折射率較低的外殼（cladding）組成。當光線以足夠大的角度射入核心時，根據司乃耳定律，光線不會折射逸出，而是會 100% 地反射回核心內部。這種現象確保了光訊號即使在光纖彎曲的情況下，依然能經由無數次的反彈，從人體內部無損地傳遞到觀察者的螢幕上。
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