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第三节 光的全反射与光纤技术
第四章 光及其应用
学习目标
1. 认识全反射现象；
2. 知道全反射的条件，掌握临界角的概念；
3. 在观察全反射相关实验的过程中，培养学生的科学推理和论证能力，发展学生的科学思维，培养学生的科学探究意识；
4. 将全反射的知识与光纤技术相联系，使学生认识到科学对社会的推动作用，培养学生的社会责任感。
一、光密介质与光疏介质
1.定义：对于折射率不同的两种介质，折射率＿＿的介质叫作光密介质，折射率＿＿的介质叫作光疏介质。
2.规律：
(1) 光密介质和光疏介质是＿＿＿＿的。
(2)光在光密介质的传播速度比在光疏介质中的传播速度＿。
(3)从光密介质进入光疏介质时，折射角＿＿入射角；光从光疏介质进入光密介质时，折射角＿＿入射角。
(4) 光密和光疏是从介质的＿＿＿＿来说的，并不是介质的密度。
光疏介质
光密介质
较大
较小
相对而言
小
大于
小于
光学特性
二、光的全反射现象
1.定义：当光从光密介质射入光疏介质，入射角达到一定角度，折射角变成＿＿时，入射光线＿＿被反射回折射率＿＿的介质中，这种现象称为全反射。
【说明】折射角等于900时的＿＿＿
称为临界角iC ，则＿＿＿＿＿。
2.条件：
(1)光从光密介质射入＿＿介质；
(2)入射角＿＿＿＿＿临界角。
900
全部
较大
入射角
????????????????????=????????
?
光疏
等于或大于
激光水槽全反射实验.wmv
二、光的全反射现象
3.现象：
(1)钻石看上去闪闪发光，是因为射入钻石
的光在内部各个界面连续多次发生＿＿＿；
(2)海市蜃楼现象是由于光发生＿＿和＿＿＿的缘故。
全反射
折射
全反射
168全反射棱镜的应用.wmv
三、光导纤维的工作原理
1.原理：光导纤维简称＿＿，是利用了＿＿＿＿＿导光的。
2.构造：光纤由垂直光纤轴向的两层结构构成，外层的折射率＿＿内层的折射率，当光在其中传输时，发生＿＿＿，从而大大减少了光的损耗，以此实现信号的传输。
光纤
光的全反射
小于
全反射
四、光纤技术的实际应用
1.光纤通信的主要优点是容量＿、衰减＿、抗干扰性＿。
2.实际应用中，通常把许多光纤组合制成光缆，光缆中的每条光纤都独立导光互不干扰，医学上用
这种光缆制成＿＿＿，用来检查
人体胃、 肠、气管等脏器的内部。
大
小
强
内窥镜
课堂练习
1.已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按下面几种方式传播，可能发生全反射的是(　　)
A.从水晶射入玻璃 B.从水射入二硫化碳
C.从玻璃射入水中 D.从水射入水晶
2. 光在某种介质中传播速度为1.5×108m/s，光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是 ( )
A. 150 B. 300 C. 450 D. 600
C
B
课堂练习
3.关于光纤的下列说法正确的是(　　)
A.光纤是由高级金属制成的，所以它比普通电线容量大
B.光纤是非常细的特制玻璃丝，但导电性能特别好，所以它比普通电线衰减小
C.光纤是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成，光纤是利用全反射原理来实现光的传导的
D.在实际应用中，光纤必须呈笔直状态，因为弯曲的光纤是不能传导光的
C
课堂练习
4.某种介质相对空气的折射率是????，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)(　　)
?
D
课堂练习
5.(多选) 如图所示，一束光从空气中射向折射率n=?????的某种玻璃的表面，θ1表示入射角，则下列说法正确的是(　 　)
A.当θ1>45°时会发生全反射现象
B.无论入射角是多大，折射角θ2都不会超过45°
C.欲使折射角θ2=30°，应以θ1=45°的角度入射
D.当入射角满足tan θ1=?????时，反射光跟折射光恰好垂直
?
BCD
θ1

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