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1、3全反射必必备知知识自主学自主学习关关键能力能力合作探究合作探究课堂堂检测素养提升素养提升新课程标准核心素养目标1.知道光的全反射现象及其产生的条件2初步了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用物理观念知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念科学思维理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象科学态度与责任了解全反射棱镜和光导纤维的工作原理以及在生产生活中的应用必必备知知识自主学自主学习一、全反射1.光疏介质和光密介质(1)光疏介质：折射率_的介质称为光疏介质(2)光密介质：折射率_的介质称为光密介质较小较大2全反射(1)全反射及临界角的概念：全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，
2、同时发生折射和反射当入射角增大到某一角度，使折射角达到_时，折射光_，只剩下反射光的现象临界角：刚发生全反射(即折射角等于_)时的_，用字母C表示90完全消失90入射角(2)全反射的条件：光由_介质射入_介质入射角_或_临界角(3)临界角与折射率的关系：定量关系：光由某种介质射入空气(真空)时，sin C_.定性关系：介质的折射率越大，发生全反射的临界角_，越容易发生全反射光密光疏等于大于1n越小二、全反射棱镜1形状：截面为_三角形的棱镜2对光路的控制等腰直角三、光导纤维1导光的原理：当光在有机玻璃棒内传播时，如果从有机玻璃射向空气的入射角大于临界角，光会发生_，于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形
3、路线传播2组成：_和外套3主要优点：_容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等全反射内芯光纤传输【思考辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”(1)光密介质是指密度大的介质()(2)光由光疏介质射入光密介质后速度减小()(3)光由光疏介质射入光密介质时才可能发生全反射()(4)临界角与折射率成反比()提升：关关键能力能力合作探究合作探究典例示范例1全反射现象的理解与判断一束光线穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则下列说法正确的是()A介质1的折射率最大B介质2是光密介质C光在介质2中的速度最大D当入射角由45逐渐增大时，在2、3分界面上可能发生全反射【答案】C答案：A针对训练22021河北卷，
4、节选将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示用一束单色光沿半径照射半圆柱体A，设圆心处入射角为.当60时，A右侧恰好无光线射出；当30时，有光线沿B的半径射出；射出位置与A的圆心相比下移h.不考虑多次反射求：(1)半圆柱体对该单色光的折射率；(2)两个半圆柱体之间的距离d.探究点二全反射的应用探究点二全反射的应用探究总结1.全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜是全反射棱镜它在光学仪器里，常用来代替平面镜，改变光的传播方向光通过全反射棱镜时的几种方式：入射方式方式一方式二方式三光路图入射面ABACAB全反射面ACAB、BCAC光线方向改变角度901
5、800(发生侧移)2.光导纤维：用光密介质(相对外套)制成的用来传导光信号的纤维状的装置(1)光纤原理：“光纤通信”利用了全反射原理实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，一定程度上可以弯折，直径只有几微米到一百微米之间，由内芯和外套组成如图所示，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，使反射光的能量最强，实现远距离传送(2)光纤的应用：携带着数码信息、电视图像、声音等的光信号沿着光纤传输到很远的地方，实现光纤通信典例示范例3 由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一
6、个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多少？(假设光纤外套折射率与空气相同)例4 空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图所示，方框内有两个折射率为n1.5的全反射玻璃棱镜下列选项中给出了两个棱镜的四种放置方式的示意图，其中能满足题意的是()【答案】B针对训练32022上海复兴中学阶段测试(多选)如图所示，夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、集市、庙宇等出现在空中，沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺，这就是“蜃景”下列有关“蜃景”的说法中正确的是()A.海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率
7、要小B沙面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小CA是“蜃景”，B是景物DC是“蜃景”，D是景物答案：ACD针对训练4光导纤维是利用光传播时在其内芯与外套的界面发生全反射来传输光信号的如图所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n，一束激光从它的左侧端面射入，又从它的右侧端面射出，调整激光束的入射方向，可测得激光束在直光导纤维中经历的最短时间为t1，最长时间为t2，求t1与t2之比课堂堂检测素养提升素养提升1如果把光导纤维聚成束，使纤维在两端排列的相对位置一样，图像就可以从一端传到另一端，如图所示在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部内窥镜有两组光导纤维，一
8、组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察光在光导纤维中的传输利用了()A光的全反射 B光的衍射C光的干涉 D光的折射答案：A解析：光在光导纤维中传播时，其入射角大于或等于临界角，光线只能在光导纤维中传播折射不出去，是利用了光的全反射，A正确2如图所示是一个用折射率n2.4的透明介质做成的四棱镜的截面图其中AC90，B60.现有一条光从图中所示的位置垂直入射到棱镜的AB面，A、B、C、D四个图中完整表示光行进的过程是()答案：D3(多选)如图所示，一束光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b.下列判断正确的是()A玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率B在玻璃砖中，a光的波长大于b光的波长C在玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度D.逐渐增大入射角，a光将比b光先发生全反射答案：ABC答案：B
