一种特殊的全反射现象

一种特殊的全反射现象

山东滨州师专 谭业武

当光线从光密媒质以大于临界角的入射角入射光疏媒质时，就会发生全反射。有没有相反的现象，即当光线由光疏媒质入射光密媒质时会不会有全反射现象发生呢？

近几年，X光学的研究表明，X光由空气中入射玻璃介质，当入射角满足一定条件时，会发生全反射现象。并且，X光的这种全反射现象已经被应用制作一种新的X光器件——X光聚束系统。

X光为什么会有这种全反射现象呢？原因是X光在玻璃中的折射率小于1，根据X光的散射理论，X光的折射率可写成

n=1-δ（1）

计算结果表明，δ的数量级为10-3～10-6。可见，X光的折射率小于1而非常接近于1。 由于X光的折射率小于1，因此当X光由空气中入射玻璃时就有可能发生全反射。由于X光的折射率非常接近于1，所以这种全反射现象只有当X光以非常小的掠射角入射时才会发生。例如：计算表明，能量为4.2KeV的X光由真空入射玻璃时，临界角（掠射角）为0.0073弧度。

由于X光具有以上的全反射特性，因此一根很细的空心玻璃管对X光而言就是一根传导光纤（图1为X光导管传输示意图）。可以利用X光在玻璃管内壁的多次全反射，来实现传输X光和改变X光传播方向的目的。

X光导管传输在实际中是很有用的，目前，北京师范大学低能核物理所X光聚束实验室正在研制利用X光导管组合而成的一种新的X光聚束系统——X光透镜，并已取得可喜成果。