Geometrisk och optisk väglängd för en ljusvåg. Optisk väglängd för en ljusvåg

Längden på ljusvågorna som uppfattas av ögat är mycket små (i storleksordningen ). Därför kan utbredningen av synligt ljus betraktas som en första approximation, som abstraherar från dess vågnatur och antar att ljus utbreder sig längs vissa linjer, så kallade strålar. I det begränsande fallet som motsvarar optikens lagar kan formuleras på geometrins språk.

I enlighet med detta kallas den gren av optiken där våglängdernas ändlighet försummas geometrisk optik. Ett annat namn för denna sektion är stråloptik.

Grunden för geometrisk optik bildas av fyra lagar: 1) lagen om rätlinjig utbredning av ljus; 2) lagen om ljusstrålars oberoende; 3) lagen om ljusreflektion; 4) lagen om ljusets brytning.

Lagen om rätlinjig utbredning säger att ljus färdas i en rät linje i ett homogent medium. Denna lag är ungefärlig: när ljus passerar genom mycket små hål observeras avvikelser från rakhet, ju större desto mindre hål.

Lagen om ljusstrålars oberoende säger att månarna inte stör varandra när de korsar. Strålarnas skärningspunkter hindrar inte var och en av dem från att fortplanta sig oberoende av varandra. Denna lag gäller endast för inte för höga ljusintensiteter. Vid intensiteter som uppnås med lasrar, respekteras inte längre ljusstrålarnas oberoende.

Lagarna för ljusets reflektion och brytning är formulerade i § 112 (se formlerna (112.7) och (112.8) och den efterföljande texten).

Geometrisk optik kan baseras på den princip som fastställdes av den franske matematikern Fermat i mitten av 1600-talet. Från denna princip följer lagarna för rätlinjig utbredning, reflektion och brytning av ljus. I Fermats egen formulering säger principen att ljus färdas längs den väg som tar minst tid att resa.

För att passera en del av stigen (fig.

115.1) ljus behöver tid där v är ljusets hastighet vid en given punkt i mediet.

Genom att ersätta v genom (se (110.2)) får vi att Därför är den tid som ljuset spenderar på att resa från punkt till punkt 2 lika med

(115.1)

Den kvantitet som har dimensionen längd

kallas den optiska väglängden.

I ett homogent medium är den optiska väglängden lika med produkten av den geometriska väglängden s och mediets brytningsindex:

Enligt (115.1) och (115.2)

Proportionaliteten mellan transittiden och den optiska väglängden L gör det möjligt att formulera Fermats princip på följande sätt: ljus utbreder sig längs en sådan väg, vars optiska längd är minimal. Mer exakt måste den optiska väglängden vara extrem, dvs antingen minimal eller maximal, eller stationär - samma för alla möjliga vägar. I det senare fallet visar sig alla ljusvägar mellan två punkter vara tautokrona (kräver samma tid för deras passage).

Fermats princip innebär reversibilitet av ljusstrålar. I själva verket kommer den optiska vägen, som är minimal i fallet med ljusutbredning från punkt 1 till punkt 2, också att vara minimal i fallet med ljusutbredning i motsatt riktning.

Därför kommer en stråle som avfyras mot en stråle som har färdats från punkt 1 till punkt 2 att följa samma väg, men i motsatt riktning.

Genom att använda Fermats princip får vi lagarna för reflektion och brytning av ljus. Låt ljus komma in från punkt A till punkt B, reflekterat från ytan (Fig. 115.2; den direkta vägen från A till B blockeras av en ogenomskinlig skärm E). Mediet i vilket strålen passerar är homogent. Därför reduceras minimaliteten hos den optiska väglängden till minimaliteten för dess geometriska längd. Den geometriska längden på en godtyckligt tagen bana är lika med (hjälppunkt A är en spegelbild av punkt A). Det kan ses av figuren att strålens bana som reflekteras i punkten O, för vilken reflektionsvinkeln är lika med infallsvinkeln, har den kortaste längden. Observera att när punkten O rör sig bort från punkten O, ökar banans geometriska längd oändligt, så att det i det här fallet bara finns ett extremum - minimum.

Låt oss nu hitta den punkt där strålen måste bryta, fortplanta sig från A till B, så att den optiska väglängden är extrem (Fig. 115.3). För en godtycklig stråle är den optiska väglängden

För att hitta extremvärdet differentierar vi L. med avseende på x och likställer derivatan med noll)

Faktorerna vid är lika, respektive.Därmed får vi relationen

uttrycker brytningslagen (se formel (112.10)).

Betrakta reflektionen från den inre ytan av rotationsellipsoiden (Fig. 115.4; - ellipsoidfoci). Enligt definitionen av en ellips är stigar etc. lika långa.

Därför är alla strålar som har gått ur fokus och kommer i fokus efter reflektion tautokrona. I detta fall är den optiska väglängden stationär. Om vi byter ut ytan på ellipsoiden med en MM-yta som har en mindre krökning och är orienterad så att strålen som lämnar punkten efter reflektion från MM träffar punkten, så blir vägen minimal. För en yta som har en krökning som är större än den för en ellipsoid kommer banan att vara maximal.

Stationariteten hos optiska banor uppstår också när strålar passerar genom en lins (Fig. 115.5). Strålen har den kortaste vägen i luft (där brytningsindex är praktiskt taget lika med enhet) och den längsta vägen i glas ( Strålen har en längre väg i luft, men en kortare väg i glas. Som ett resultat av detta blir den optiska väglängden för alla strålar visar sig vara lika, därför är strålarna tautokrona och den optiska väglängden är stationär.

Betrakta en våg som fortplantar sig i ett inhomogent isotropiskt medium längs strålarna 1, 2, 3, etc. (Fig. 115.6). Vi kommer att betrakta inhomogeniteten som tillräckligt liten så att brytningsindexet kan anses vara konstant på segment av strålar med längden X.

I enlighet med detta kallas den gren av optiken där våglängdernas ändlighet försummas geometrisk optik. Ett annat namn för denna sektion är stråloptik.

Grunden för geometrisk optik bildas av fyra lagar: 1) lagen om rätlinjig utbredning av ljus; 2) lagen om ljusstrålars oberoende; 3) lagen om ljusreflektion; 4) lagen om ljusets brytning.

Lagarna för ljusets reflektion och brytning är formulerade i § 112 (se formlerna (112.7) och (112.8) och den efterföljande texten).

För att passera en del av stigen (fig.

115.1) ljus behöver tid där v är ljusets hastighet vid en given punkt i mediet.

Genom att ersätta v genom (se (110.2)) får vi att Därför är den tid som ljuset spenderar på att resa från punkt till punkt 2 lika med

(115.1)

Den kvantitet som har dimensionen längd

kallas den optiska väglängden.

I ett homogent medium är den optiska väglängden lika med produkten av den geometriska väglängden s och mediets brytningsindex:

Enligt (115.1) och (115.2)

Därför kommer en stråle som avfyras mot en stråle som har färdats från punkt 1 till punkt 2 att följa samma väg, men i motsatt riktning.

För att hitta extremvärdet differentierar vi L. med avseende på x och likställer derivatan med noll)

Faktorerna vid är lika, respektive.Därmed får vi relationen

uttrycker brytningslagen (se formel (112.10)).

Betrakta reflektionen från den inre ytan av rotationsellipsoiden (Fig. 115.4; - ellipsoidfoci). Enligt definitionen av en ellips är stigar etc. lika långa.

Redan innan ljusets natur etablerades, följande geometrisk optiks lagar(frågan om ljusets natur övervägdes inte).

1. Lagen om ljusstrålars oberoende: effekten som produceras av en enda stråle beror inte på om de andra strålarna verkar samtidigt eller elimineras.
2. Lagen för rätlinjig utbredning av ljus: ljus i ett homogent transparent medium fortplantas i en rak linje.

Ris. 21.1.

3. Lagen för ljusreflektion: den reflekterade strålen ligger i samma plan som den infallande strålen och vinkelrät dras till gränsytan mellan två medier vid infallspunkten; reflektionsvinkeln /| "är lika med infallsvinkeln /, (Fig. 21.1): i[ = i x .
4. Ljusbrytningslagen (Snells lag, 1621): infallande stråle, bruten stråle och vinkelrät

till gränsytan mellan två medier, ritade vid strålens infallspunkt, ligga i samma plan; när ljus bryts vid gränsytan mellan två isotropa medier med brytningsindex n x och p 2 skicket

Total inre reflektion- detta är reflektionen av en ljusstråle från gränssnittet mellan två transparenta medier i fallet med dess fall från ett optiskt tätare medium till ett optiskt mindre tätt medium i en vinkel /, > / pr, för vilken likheten

där « 21 - relativ brytningsindex (fall l, > P 2).

Den minsta infallsvinkeln / pr, vid vilken allt infallande ljus reflekteras fullständigt in i mediet /, kallas begränsande vinkel full reflektion.

Fenomenet totalreflektion används i ljusledare och totalreflektionsprismor (till exempel i kikare).

Optisk väglängdL mellan punkter Lee V transparent medium är det avstånd över vilket ljus (optisk strålning) skulle fortplantas i ett vakuum på samma tid som det tar att resa från MEN innan PÅ i miljön. Eftersom ljusets hastighet i något medium är mindre än dess hastighet i vakuum, alltså L alltid större än det faktiska tillryggalagda avståndet. I en heterogen miljö

var Pär mediets brytningsindex; dsär ett oändligt litet element i strålbanan.

I ett homogent medium, där den geometriska längden på ljusvägen är lika med s, den optiska väglängden kommer att definieras som

Ris. 21.2. Ett exempel på tautokrona ljusbanor (SMNS" > SABS")

De tre sista lagarna för geometrisk optik kan erhållas från Fermats princip(ca 1660): I vilket medium som helst färdas ljus längs den väg som tar minst tid att resa. I det fall då denna tid är densamma för alla möjliga banor, anropas alla ljusbanor mellan två punkter tautokrona(Fig. 21.2).

Villkoret för tautokronism uppfylls till exempel genom att alla strålbanor passerar genom linsen och ger en bild S" ljuskälla S. Ljus fortplantar sig längs banor med olika geometrisk längd på samma tid (Fig. 21.2). Exakt vad som avges från punkten S strålar samtidigt och efter kortast möjliga tid samlas in vid en punkt S", låter dig få en bild av källan S.

optiska system kallas en uppsättning optiska delar (linser, prismor, planparallella plattor, speglar, etc.) kombinerade för att erhålla en optisk bild eller för att omvandla ljusflödet som kommer från en ljuskälla.

Det finns följande typer av optiska system beroende på objektets position och dess bild: mikroskop (objektet är beläget på ett ändligt avstånd, bilden är i oändligheten), teleskopet (både objektet och dess bild är i oändligheten), linsen (objektet är beläget vid oändlighet, och bilden är på ett ändligt avstånd), projektionssystem (objektet och dess bild är belägna på ett ändligt avstånd från det optiska systemet). Optiska system används i teknisk utrustning för optisk lokalisering, optisk kommunikation m.m.

Optiska mikroskop låter dig undersöka föremål vars dimensioner är mindre än den lägsta ögonupplösningen på 0,1 mm. Användningen av mikroskop gör det möjligt att skilja mellan strukturer med ett avstånd mellan element på upp till 0,2 μm. Beroende på vilka uppgifter som ska lösas kan mikroskop vara pedagogiska, forskningsmässiga, universella osv. Till exempel börjar som regel metallografiska studier av metallprover med ljusmikroskopimetoden (Fig. 21.3). På den presenterade typiska mikrografen av legeringen (Fig. 21.3, a) det kan ses att ytan på aluminium-kopparlegeringsfolierna är

Ris. 21.3.a- kornstruktur på ytan av Al-0,5 at.% Cu-legeringsfolien (Shepelevich et al., 1999); b- tvärsnitt genom tjockleken på folien av Al-3.0 at.% Cu-legeringen (Shepelevich et al., 1999) (släta sida - sidan av folien i kontakt med substratet under stelning) håller områden med mindre och större korn (se underämne 30.1). En analys av kornstrukturen i mikrosektionen av tvärsnittet av tjockleken på proverna visar att mikrostrukturen hos legeringarna i aluminium-kopparsystemet förändras längs foliernas tjocklek (Fig. 21.3, b).

Optisk väglängd

Optisk väglängd mellan punkterna A och B i ett transparent medium är det avstånd över vilket ljus (optisk strålning) skulle fortplanta sig i vakuum under dess passage från A till B. Den optiska väglängden i ett homogent medium är produkten av det avstånd som ljuset tillryggalagt i en medium med ett brytningsindex n gånger brytningsindex:

För ett inhomogent medium är det nödvändigt att dela upp den geometriska längden i så små intervall att det skulle vara möjligt att överväga brytningsindexkonstanten på detta intervall:

Den totala optiska väglängden hittas genom att integrera:

Wikimedia Foundation. 2010 .

Se vad "Optisk väglängd" är i andra ordböcker:

Produkten av en ljusstråles väglängd och mediets brytningsindex (vägen som ljuset skulle färdas under samma tid som fortplantar sig i ett vakuum) ... Stor encyklopedisk ordbok

Mellan punkterna A och B i ett transparent medium, det avstånd över vilket ljus (optisk strålning) skulle fortplanta sig i vakuum på samma tid som det tar att resa från A till B i mediet. Eftersom ljusets hastighet i något medium är mindre än dess hastighet i vakuum, O. d ... Fysisk uppslagsverk

Det kortaste avståndet som en sändares strålningsvågfront färdas från dess utgångsfönster till mottagarens ingångsfönster. Källa: NPB 82 99 EdwART. Ordlista med termer och definitioner för säkerhet och brandskydd, 2010 ... Ordbok för nödsituationer

optisk väglängd- (s) Summan av produkterna av de sträckor som monokromatisk strålning tillryggalagt i olika medier och respektive brytningsindex för dessa medier. [GOST 7601 78] Ämnen optik, optiska enheter och mätningar Allmänna termer optisk ... ... Teknisk översättarhandbok

Produkten av väglängden för en ljusstråle och mediets brytningsindex (vägen som ljuset skulle färdas under samma tid som fortplantar sig i ett vakuum). * * * OPTICAL PATH LENGTH OPTICAL PATH, produkten av ljusstrålens väglängd med ... ... encyklopedisk ordbok

optisk väglängd- optinis kelio ilgis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. optisk väglängd vok. optische Weglänge, f rus. optisk väglängd, fpranc. longueur de trajet optique, f … Fizikos terminų žodynas

Optisk väg, mellan punkterna A och B på ett transparent medium; avståndet som ljus (optisk strålning) skulle färdas i ett vakuum under dess passage från A till B. Eftersom ljusets hastighet i något medium är mindre än dess hastighet i ... ... Stora sovjetiska encyklopedien

Produkten av en ljusstråles väglängd och mediets brytningsindex (vägen som ljuset skulle färdas på samma tid och fortplantas i ett vakuum) ... Naturvetenskap. encyklopedisk ordbok

Begreppet geom. och vågoptik, uttrycks som summan av produkter av avstånd! acceptabel strålning i dekomp. media, på motsvarande brytningsindex för mediet. O.d.p. är lika med avståndet som ljuset skulle färdas på samma tid och fortplantas i ... ... Stor encyklopedisk yrkeshögskolelexikon

LÄNGDEN PÅ VÄGEN mellan punkterna A och B i ett transparent medium är det avstånd över vilket ljus (optisk strålning) skulle fortplantas i vakuum på samma tid som det tar att resa från A till B i mediet. Eftersom ljusets hastighet i något medium är mindre än dess hastighet i vakuum... Fysisk uppslagsverk

De grundläggande lagarna för geometrisk optik har varit kända sedan urminnes tider. Så, Platon (430 f.Kr.) etablerade lagen om rätlinjig utbredning av ljus. Euklids avhandlingar formulerar lagen om ljusets rätlinjiga utbredning och lagen om jämlikhet mellan infallsvinklar och reflektion. Aristoteles och Ptolemaios studerade ljusets brytning. Men den exakta formuleringen av dessa geometrisk optiks lagar Grekiska filosofer kunde inte hitta. geometrisk optik är begränsningsfallet för vågoptik, när ljusets våglängd tenderar till noll. De enklaste optiska fenomenen, såsom uppkomsten av skuggor och bildupptagning i optiska instrument, kan förstås inom ramen för geometrisk optik.

Den formella konstruktionen av geometrisk optik bygger på fyra lagar empiriskt etablerad: lagen om ljusets rätlinjiga utbredning; lagen om ljusstrålars oberoende; lagen om reflektion; lagen om ljusets brytning. För att analysera dessa lagar föreslog H. Huygens en enkel och intuitiv metod, senare kallad Huygens princip .Varje punkt till vilken ljusexcitationen når är ,i sin tur, mitten av sekundära vågor;ytan som omsluter dessa sekundära vågor vid ett visst ögonblick indikerar positionen vid det ögonblicket av fronten av den faktiskt fortplantande vågen.

Baserat på sin metod, förklarade Huygens rakheten av ljusutbredning och förde reflektionslagar och refraktion .Lagen om rätlinjig utbredning av ljus :· ljus färdas i en rak linje i ett optiskt homogent medium.Beviset för denna lag är förekomsten av en skugga med skarpa gränser från ogenomskinliga föremål när den belyses av källor av små storlekar. Noggranna experiment har dock visat att denna lag överträds om ljus passerar genom mycket små hål, och avvikelsen från utbredningens rakhet är större ju mindre hålen är.

Skuggan som kastas av ett objekt orsakas av rätlinjig utbredning av ljusstrålar i optiskt homogena medier Fig 7.1 Astronomisk illustration rätlinjig spridning av ljus och i synnerhet kan bildandet av en skugga och penumbra tjäna som skuggning av vissa planeter av andra, till exempel månförmörkelse , när månen faller i jordens skugga (fig. 7.1). På grund av månens och jordens inbördes rörelse rör sig jordens skugga över månens yta, och månförmörkelsen passerar genom flera delfaser (fig. 7.2).

Lagen om ljusstrålarnas oberoende :· effekten som produceras av en enda stråle beror inte på om,om andra strålar verkar samtidigt eller om de elimineras. Genom att dela upp ljusflödet i separata ljusstrålar (till exempel genom att använda membran) kan det visas att verkan av de valda ljusstrålarna är oberoende. reflektionslagen (Fig. 7.3): den reflekterade strålen ligger i samma plan som den infallande strålen och den vinkelräta,dras till gränssnittet mellan två medier vid infallspunkten;· infallsvinkelα lika med reflektionsvinkelnγ: α = γ

Att härleda reflektionens lag Låt oss använda Huygens-principen. Låt oss anta att en plan våg (vågfront AB Med, faller på gränssnittet mellan två medier (Fig. 7.4). När vågfronten AB når den reflekterande ytan vid en punkt MEN, kommer denna punkt att börja stråla sekundär våg .· För att vågen ska resa avståndet Sol tid som krävs Δ t = före Kristus/ υ . Under samma tid kommer sekundärvågens front att nå punkterna på halvklotet, radien AD som är lika med: υ Δ t= sol. Positionen för den reflekterade vågfronten i detta ögonblick, i enlighet med Huygens-principen, ges av planet DC, och utbredningsriktningen för denna våg är strålen II. Från trianglarnas likhet ABC och ADC följer reflektionslagen: infallsvinkelα lika med reflektionsvinkeln γ . brytningslagen (Snells lag) (Fig. 7.5): den infallande strålen, den brutna strålen och den vinkelräta som dras till gränsytan vid infallspunkten ligger i samma plan;· förhållandet mellan sinus för infallsvinkeln och sinus för brytningsvinkeln är ett konstant värde för givet media.

Härledning av brytningslagen. Låt oss anta att en plan våg (vågfront AB) fortplantar sig i vakuum längs riktningen I med en hastighet Med, faller på gränsytan med mediet, i vilken hastigheten för dess utbredning är lika med u(Fig. 7.6) Låt den tid det tar för vågen att vandra vägen Sol, är lika med D t. Sedan sol=s D t. Under samma tid exciteras fronten av vågen av punkten MEN i en miljö med fart u, når punkterna på en halvklot, vars radie AD = u D t. Positionen för den brutna vågfronten i detta ögonblick, i enlighet med Huygens-principen, ges av planet DC, och riktningen för dess utbredning - stråle III . Från fig. 7.6 visar att , dvs. .Detta innebär Snells lag : En något annorlunda formulering av lagen om ljusutbredning gavs av den franske matematikern och fysikern P. Fermat.

Fysisk forskning relaterar mest till optik, där han 1662 fastställde grundprincipen för geometrisk optik (Fermats princip). Analogin mellan Fermats princip och mekanikens variationsprinciper har spelat en betydande roll i utvecklingen av modern dynamik och teorin om optiska instrument. Fermats princip , ljus färdas mellan två punkter längs en väg som kräver minst tid. Vi kommer att visa tillämpningen av denna princip på lösningen av samma problem med ljusbrytning: En stråle från en ljuskälla S belägen i vakuum går till punkten PÅ placerad i något medium utanför gränssnittet (fig. 7.7).

I varje miljö kommer den kortaste vägen att vara direkt SA och AB. Punkt A kännetecknas av avståndet x från vinkelrät fall från källan till gränssnittet. Bestäm tiden det tar att slutföra vägen SAB:.För att hitta minimum hittar vi förstaderivatan av τ med avseende på X och likställ det med noll: härifrån kommer vi till samma uttryck som erhölls på basis av Huygensprincipen: Fermats princip har behållit sin betydelse till denna dag och tjänat som grund för den allmänna formuleringen av mekanikens lagar (inklusive relativitetsteorin och kvantmekaniken.Från Fermats princip har flera konsekvenser. Reversibilitet av ljusstrålar : om du vänder strålen III (Fig. 7.7), vilket gör att den faller på gränssnittet i en vinkelβ, då kommer den brutna strålen i det första mediet att fortplantas i en vinkel α, dvs kommer att gå i motsatt riktning längs strålen jag . Ett annat exempel är en hägring , som ofta observeras av resenärer på solheta vägar. De ser en oas framför sig, men när de kommer dit är det sand runt om. Kärnan är att vi i detta fall ser ljuset passera över sanden. Luften är mycket varm över de dyraste, och i de övre lagren är det kallare. Varm luft, som expanderar, blir mer sällsynt och ljusets hastighet i den är högre än i kall luft. Därför färdas ljuset inte i en rak linje, utan längs en bana med minst tid, insvept i varma luftlager. Om ljus sprids från media med högt brytningsindex (optiskt tätare) till ett medium med ett lägre brytningsindex (optiskt mindre tät) ( > ) , till exempel från glas till luft, då, enligt brytningslagen, den brutna strålen rör sig bort från det normala och brytningsvinkeln β är större än infallsvinkeln α (Fig. 7.8 a).

Med en ökning av infallsvinkeln ökar brytningsvinkeln (fig. 7.8) b, i), tills vid en viss infallsvinkel () brytningsvinkeln är lika med π / 2. Vinkeln kallas begränsande vinkel . Vid infallsvinklar α > allt infallande ljus reflekteras helt (fig. 7.8 G). När infallsvinkeln närmar sig gränsen, minskar intensiteten hos den bryta strålen och den reflekterade strålen ökar. Om, då intensiteten hos den bryta strålen försvinner, och intensiteten hos den reflekterade strålen är lika med intensiteten av den infallande strålen ( Fikon. G). · På det här sättet,vid infallsvinklar som sträcker sig från till π/2,strålen bryts inte,och fullt reflekterat över den första onsdagen,och intensiteten hos de reflekterade och infallande strålarna är desamma. Detta fenomen kallas fullständig reflektion. Begränsningsvinkeln bestäms från formeln: ; .Fenomenet totalreflektion används i totalreflektionsprismor (Fig. 7.9).

Glasets brytningsindex är n » 1,5, så gränsvinkeln för glas-luft-gränssnittet är \u003d båge (1 / 1,5) \u003d 42 °. När ljus faller på glas-luftgränssnittet vid α > 42° kommer det alltid att vara total reflektion. 7.9 visar totalreflektionsprismor som låter dig: a) rotera strålen 90°; b) rotera bilden; c) linda in strålarna. Totalreflektionsprismor används i optiska enheter (till exempel i kikare, periskop), såväl som i refraktometrar som låter dig bestämma brytningsindex för kroppar (enligt brytningslagen, genom att mäta , bestämmer vi det relativa brytningsindexet för två medier, såväl som absolut brytningsindex för ett av medierna, om brytningsindexet för det andra mediet är känt).

Fenomenet totalreflektion används också i ljusledare , som är tunna, slumpmässigt böjda filament (fibrer) gjorda av ett optiskt transparent material. Fig. 1. 7.10 I fiberdelar används glasfiber, vars ljusledande kärna (kärna) är omgiven av glas - ett skal av ett annat glas med lägre brytningsindex. Ljus som faller in på änden av ljusledaren i vinklar som är större än gränsen , genomgår vid gränsytan mellan kärnan och beklädnaden total reflektion och sprider sig endast längs den ljusledande kärnan. Ljusguider används för att skapa telegraf- och telefonkablar med hög kapacitet . Kabeln består av hundratals och tusentals optiska fibrer tunna som ett människohår. Upp till åttio tusen telefonsamtal kan överföras samtidigt över en sådan kabel, tjockleken på en vanlig penna, syftet med integrerad optik.