文／郭明彰

在一個奇幻王國裡，住著光之魔法師阿波羅，他最厲害的魔法，就是讓光線像小精靈一樣聽話地轉彎、消失，還能在水中創造出閃閃發光的美景。

有一天，小公主好奇地問：「阿波羅爺爺，您怎麼讓光線躲在水裡的？上次池塘裡的發光噴泉好神奇！」

光全反射 符合原理



阿波羅笑著拿出裝滿水的玻璃缸與雷射筆，說：「今天我來揭開光之魔法的祕密！這個魔法咒語叫做『全反射』。」

他先從水面上方射光線進水裡，光線穿過水面時稍微彎了一下。「這叫『折射』，」阿波羅解釋，「就像你們從操場跑到沙坑，速度變慢、方向也會偏一點。光線從空氣進入水中也是這樣。」

接著，阿波羅把雷射筆放到水裡，讓光線從水中射向空氣。他先用小角度照射，大部分光線順利衝出水面射到天花板，只有少部分被水面反射回水底。

「光線就像想從沙坑跑回操場的小朋友，大部分會成功，但有些會被彈回來。」阿波羅邊說邊慢慢把角度變斜。

神奇的事情發生了！隨著角度愈來愈斜，天花板上的光點愈來愈暗，水底的光點卻愈來愈亮。

「注意看！」當阿波羅調到特定角度時，衝出水面的光線完全消失了！所有光線都被反射回水底，讓水缸底部異常明亮。

「哇！」小王子和小公主驚呼。

入射光線 過臨界角



「這就是『全反射』魔法！」阿波羅解釋，「當光線從水中想到空氣時，如果射向水面的角度夠斜，超過『臨界角』，水面就像密不透風的牆，把所有光線都關在水裡！」

「生活中到處都有這種魔法喔！」阿波羅繼續說：「鑽石閃閃發光，是因光線在裡面經過很多次全反射才出來。醫生用的內視鏡能看到身體裡面，還有我們上網用的光纖網路，都是利用全反射讓光線在細細的玻璃纖維裡轉彎前進。」

小王子恍然大悟：「所以光纖就像光的祕密通道，全反射是守護通道的魔法牆！」

阿波羅點頭笑說：「沒錯！只要懂得原理，你們也能成為光之魔法師。生活中還有很多全反射的祕密等著你們發現呢！」

從那天起，小王子和小公主用新眼光觀察世界。他們明白了，看似神奇的魔法，其實都來自大自然有趣的科學原理。