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1、创新设计创新设计课堂自测课堂导学第第2课时全反射课时全反射创新设计创新设计课堂自测课堂导学研究选考研究选考把握考情把握考情知知识内容内容全反射全反射考考试要求要求加加试b教学要求教学要求1.区分光疏介区分光疏介质和光密介和光密介质2.了解光的全反射了解光的全反射现象，知道全反射象，知道全反射现象象产生的条件生的条件3.知道光知道光导纤维和全反射棱和全反射棱镜，了解它，了解它们的的应用用4.会会计算全反射算全反射临界角界角创新设计创新设计课堂自测课堂导学知识点一全反射知识点一全反射基基 础础 梳梳 理理1.光疏介质和光密介质光疏介质和光密介质(1)折射率折射率_的的介质称为光疏介质，介质称为光疏
2、介质，折射率折射率_的的介质称为光密介质。介质称为光密介质。(2)光疏介质与光密介质光疏介质与光密介质是是_的的。较小较小较大较大相对相对创新设计创新设计课堂自测课堂导学2.全反射全反射当当光光从从_介介质质射射向向_介介质质时时，同同时时发发生生折折射射和和反反射射，如如果果入入射射角角逐逐渐渐增增大大，折折射射光光离离法法线线会会越越来来越越_ ，而而且且越越来来越越_，反反射射光光却却越越来来越越_。当当入入射射角角增增大大到到某某一一角角度度，使使折折射射角角达达到到_时时，折折射射光光完完全全消消失失，只只剩剩下下反反射射光光，这这种种现现象叫做全反射。象叫做全反射。光密光密光疏光疏
3、远远弱弱强强90 创新设计创新设计课堂自测课堂导学3.临界角临界角(1)定义：折射角为定义：折射角为90时时的的_叫做叫做临界角。临界角。(2)临界角临界角C与折射率与折射率n的关系的关系：_。4.发生全反射的条件发生全反射的条件当当光光从从_介介质质射射入入_介介质质时时，如如果果入入射射角角_或或_临临界界角角，就就会会发发生全反射现象。生全反射现象。入射角入射角光密光密光疏光疏等于等于大于大于创新设计创新设计课堂自测课堂导学1.对光疏介质和光密介质的理解对光疏介质和光密介质的理解(1)光疏介质和光密介质是相对而言的。光疏介质和光密介质是相对而言的。(2)光在光密介质中的传播速度比在光疏介
4、质中的传播速度小。光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小。(3)光光从从光光密密介介质质进进入入光光疏疏介介质质时时，折折射射角角大大于于入入射射角角；反反之之，光光由由光光疏疏介介质质进进入入光密介质时，折射角小于入射角。光密介质时，折射角小于入射角。(4)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不指它的密度大小。光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不指它的密度大小。要要 点点 精精 讲讲创新设计创新设计课堂自测课堂导学(1)临界角：折射角为临界角：折射角为90时的入射角称为全反射的临界角，用时的入射角称为全反射的临界角，用C表示，表示，sin C 。(2)全反射的条件：全反射的
5、条件：光由光密介质射向光疏介质；光由光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角。入射角大于或等于临界角。(3)全全反反射射遵遵循循的的规规律律：发发生生全全反反射射时时，光光全全部部返返回回原原介介质质，入入射射光光与与反反射射光光遵遵循循光的反射定律。光的反射定律。2.全反射全反射创新设计创新设计课堂自测课堂导学答案答案D创新设计创新设计课堂自测课堂导学知识点二全反射棱镜知识点二全反射棱镜1.定义：用玻璃制成的截面为等腰直角三角形的棱镜。定义：用玻璃制成的截面为等腰直角三角形的棱镜。2.当当光光_于于它它的的一一个个界界面面射射入入后后，会会在在其其内内部部发发生生_(如如图图1)。全全反
6、反射射棱棱镜比平面镜的反射率高，几乎可达镜比平面镜的反射率高，几乎可达100%。基基 础础 梳梳 理理垂直垂直全反射全反射图图1创新设计创新设计课堂自测课堂导学即即 学学 即即 练练空空气气中中两两条条光光线线a和和b从从方方框框左左侧侧入入射射，分分别别从从方方框框下下方方和和上上方方射射出出，其其框框外外光光线线如如图图2所所示示。方方框框内内有有两两个个折折射射率率n1.5的的玻玻璃璃全全反反射射棱棱镜镜。下下图图给给出出了了两两棱棱镜镜的的四四种种放置方式的示意图。其中能产生图中效果的是放置方式的示意图。其中能产生图中效果的是()图图2创新设计创新设计课堂自测课堂导学解析解析四个选项产
7、生光路效果如下图：四个选项产生光路效果如下图：由上图可知由上图可知B项正确。项正确。答案答案B创新设计创新设计课堂自测课堂导学知识点三光导纤维知识点三光导纤维1.构构造造及及传传播播原原理理：光光导导纤纤维维是是一一种种透透明明的的玻玻璃璃纤纤维维丝丝，由由内内芯芯和和外外套套两两层层组组成成，内内芯芯的的折折射射率率比比外外套套_，光光由由一一端端进进入入，在在两两层层的的界界面面上上经经过过多多次次_ ，从另一端射出，如图从另一端射出，如图3所示。所示。基基 础础 梳梳 理理图图32.应用：光纤通讯、医学上的内窥镜。应用：光纤通讯、医学上的内窥镜。大大全反射全反射创新设计创新设计课堂自测课
8、堂导学即即 学学 即即 练练如如图图4所所示示是是两两个个城城市市间间的的光光缆缆中中的的一一条条光光导导纤纤维维，光光缆缆长长为为L，它它的的玻玻璃璃芯芯的的折折射射率率为为n1，外外层层材材料料的的折折射射率率为为n2，光光在在空空气气中中的的传传播播速速度度为为c，光光由由它它的的一一端端射射入入，经经全全反反射射后后从从另另一一端端射射出出(已已知知sin n2/n1，其中，其中为全反射的临界角为全反射的临界角)，则有，则有()图图4创新设计创新设计课堂自测课堂导学答案答案 A创新设计创新设计课堂自测课堂导学1.光光从从介介质质a射射向向介介质质b，如如果果要要在在a、b介介质质的的分
9、分界界面面上上发发生生全全反反射射，那那么么必必须须满满足足的的条件是条件是()A.a是光密介质，是光密介质，b是光疏介质是光疏介质B.光在介质光在介质a中的速度必须大于在介质中的速度必须大于在介质b中的速度中的速度C.光的入射角必须大于或等于临界角光的入射角必须大于或等于临界角D.光的入射角必须小于临界角光的入射角必须小于临界角答案答案AC创新设计创新设计课堂自测课堂导学2.如如图图5所所示示，相相互互平平行行的的平平面面和和为为两两种种光光介介质质的的分分界界面面，两两平平面面外外为为介介质质1，两两平平面面间间为为介介质质2，一一单单色色光光以以一一定定的的入入射射角角入入射射到到界界面
10、面上上，已已知知介介质质1和和介介质质2对对此此光的折射率分别为光的折射率分别为n1和和n2，则以下说法正确的有，则以下说法正确的有()图图5A.若若n1n2，此光线可能在界面，此光线可能在界面上发生全反射上发生全反射B.若若n1n2，此光线一定在界面，此光线一定在界面上发生全反射上发生全反射C.若若n1n2，此光线可能在界面，此光线可能在界面上发生全反射上发生全反射D.若若n1n2，此光线一定在界面，此光线一定在界面上发生全反射上发生全反射创新设计创新设计课堂自测课堂导学解解析析无无论论n1n2，还还是是n1n2，此此光光线线若若能能射射入入介介质质2，则则在在界界面面上上的的折折射射角角一
11、一定定和和介介质质中中的的入入射射角角相相等等，即即不不可可能能发发生生全全反反射射，故故A、B错错误误；若若n1n2，此此光光线线在在界界面面是是从从光光密密介介质质射射向向光光疏疏介介质质，有有可可能能发发生生全全反反射射，但但不不绝绝对对，故故C正正确，确，D错误。错误。答案答案C创新设计创新设计课堂自测课堂导学3.光在某种介质中的传播速度是光在某种介质中的传播速度是1.5108 m/s，光从该介质射向空气时，光从该介质射向空气时()A.临界角是临界角是30B.大于或等于大于或等于30的所有角都是临界角的所有角都是临界角C.入射角大于或等于入射角大于或等于30时都能发生全反射时都能发生全
12、反射D.临界角可能是临界角可能是60答案答案AC创新设计创新设计课堂自测课堂导学4.如如图图6所所示示，是是在在高高山山湖湖泊泊边边拍拍摄摄的的一一张张风风景景照照片片，湖湖水水清清澈澈见见底底，近近处处湖湖面面水水下下的的景景物物(石石块块、砂砂砾砾等等)都都看看得得很很清清楚楚，而而远远处处则则只只看看到到对对岸岸山山峰峰和和天天空空彩彩虹虹的的倒倒影影，水水面下的景物则根本看不到。下列说法中正确的是面下的景物则根本看不到。下列说法中正确的是()A.远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了全反射远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了全反射B.光线由水射入空气，
13、光的波速变大，波长变小光线由水射入空气，光的波速变大，波长变小C.远远处处水水面面下下景景物物的的光光线线射射到到水水面面处处，入入射射角角很很大大，可可能能发发生生了了全全反反射射，所所以以看看不不见见D.近近处处水水面面下下景景物物的的光光线线射射到到水水面面处处，入入射射角角较较小小，反反射射光光强强而而折折射射光光弱弱，因因此此有有较多的能量射出水面而进入人眼睛中较多的能量射出水面而进入人眼睛中图图6创新设计创新设计课堂自测课堂导学解解析析远远处处山山峰峰的的倒倒影影非非常常清清晰晰，是是因因为为山山峰峰的的光光线线在在水水面面上上发发生生了了反反射射，但但不不是是全全反反射射，因因为
14、为全全反反射射只只有有光光从从光光密密介介质质射射入入光光疏疏介介质质时时才才可可能能发发生生，故故A错错误误；光光线线由由水水射射入入空空气气，光光的的波波速速变变大大，频频率率不不变变，由由波波速速公公式式vf知知波波长长变变大大，故故B错错误误；远远处处水水面面下下景景物物的的光光线线射射到到水水面面处处，入入射射角角很很大大，当当入入射射角角大大于于等等于于全全反反射射临临界界角角时时能能发发生生全全反反射射，光光线线不不能能射射出出水水面面，因因而而看看不不见见，故故C正正确确；近近处处水水面面下下景景物物的的光光线线射射到到水水面面处处，入入射射角角越越小小，反反射射光光越越弱弱而而折折射射光光越越强强，射射出出水水面面而而进进入入人人眼睛中能量越少，故眼睛中能量越少，故D错误。错误。答案答案 C
