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1、高中物理新人教版选修 4系列课件 2018年5月 第十三章 光 第2节 全反射 下营中学陈昌海 自学提纲 1 什么是光密介质 光疏介质 2 掌握临界角概念 思考临界角的求法 3 什么是全反射 发生全反射的条件 4 试着用全反射原来解释生活中的一些现象 5 了解全反射现象的应用 不同介质的折射率不同 我们把折射率较小的介质称为光疏介质 折射率较大的介质称为光密介质 光疏介质和光密介质是相对的 介质1 介质2 介质1相对介质2是光疏介质 介质1与介质2相对空气都是光密介质 2 3 n n2 一 光疏介质与光密介质 完成下列光路图 光从光疏介质进入光密介质 折射角 入射角 光从光密介质进入光疏介质
2、折射角 入射角 让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上 在这个边与空气的界面上会发生反射和折射 逐渐增大入射角 观察反射光线和折射光线的变化 示演 二 全反射 当入射角增大到某一角度 使折射角达到900时 折射光完全消失 只剩下反射光 这种现象叫做全反射 这时的入射角叫做临界角 1 3 光密介质 N N A O C 光疏介质 当光线从光密介质射入光疏介质时 如果入射角等于或大于临界角 就发生全反射现象 1 临界角 发生全反射现象 光从介质射入空气 真空 时 发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是 常见物质的临界角 水 48 80玻璃 320 420金刚石 24 40 夏日 淋湿 的
3、马路 海市蜃楼 1 全反射棱镜 截面为等腰直角三角形的棱镜 45 45 45 全反射的应用 全反射棱镜典型应用 激光笔发出的光射入一根弯曲的有机玻璃棒的一端 观察光传播的路径有什么特点 示演 2 光导纤维 原理 当光在玻璃棒内传播时 如果从玻璃射向空气的入射角大于临界角 光会发生全反射 于是光在玻璃棒内沿着锯齿形路线传播 这就是光导纤维导光的原理 我们常常听到的 光纤通信 就是利用了全反射的原理 为了说明光导纤维对光的传导作用 我们做下面的实验 光导纤维是非常细的特制玻璃丝 直径只有几微米到几百微米之间 由内芯与外套两层组成 内芯的折射率比外套的大 光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 把光
4、导纤维聚集成束 使其两端纤维排列的相对位置相同 图像就可以从一段传到另一端了 光导纤维 光导纤维的用途很大 医学上将其制成内窥镜 用来检查人体内脏的内部 内窥镜的结构 光导纤维在医学上的应用 光导纤维的用途很大 通过它可以实现光纤通信 光纤 光纤通信的主要优点是容量大 衰减小 抗干扰性强 虽然光纤通信的发展历史只有20多年的 但是发展的速度是惊人的 光导纤维在通信上的应用 光线在空气和玻璃的分界面上发生全反射的条件是 A 光从空气射到分界面上 入射角足够小B 光从空气射到分界面上 入射角足够大C 光从玻璃射到分界面上 入射角足够大D 光从玻璃射到分界面上 入射角足够小 练习一 练习二 光由折射率为的介质中射入空气时 发生全反射的临界角 A 300 B 450 C 600 D 900 B C 光由空气射入某介质时 入射角为450 折射角为300 当光由该介质进入空气时 如果入射角为600 下列各光路图中可能的是 练习三 全反射 理论实际联系好 光密光疏临界角 解题条件须记牢 观察实验不可少 课堂小结 课后作业 1 查阅资料 了解我国光纤的发展历程 2 利用全反射的有关知识自制光导纤维
