资源简介

(共33张PPT)
§2 全反射
选择性必修 第一册
第四章 光
观察与思考：为什么露珠会晶莹剔透呢？
全反射
01
全反射棱镜
02
光导纤维
03
复习与回顾：
1.折射定律：折射光线与入射光线、法线在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
n12与入射角、折射角大小无关，只与两种介质的性质有关
复习与回顾：
2.折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。
或
思考与讨论：
1.真空与某种介质相比较，谁的折射率大？
2.光在真空中的传播速度和介质中的传播速度，谁大？
3.光从真空射向介质时，入射角和折射角谁大？反之，光从介质射向真空，二者谁大？
介质 水 玻璃 金刚石
折射率n 1.33 1.5~1.9 n＝2.42
4.参考下表，根据刚才的讨论，如果光从玻璃射向金刚石，入射角和折射角谁大？如果光从金刚石射向玻璃，入射角和折射角谁大？
1.光疏介质:两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质.
2.光密介质:两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质.
一、全反射
3.注意:“光密介质”和“光疏介质” 是相对而言的，对其界定是以折射率为依据的。
观察全反射现象
（1）折射角逐渐 ；
（2）折射光线亮度逐渐 ；
（3）反射角逐渐 ；
（4）反射光线亮度逐渐 ；
（5）当入射角增大到某一角度时，折射光线 ，所有光线全部反射。
当光从玻璃射向空气，随着入射角的逐渐增大的过程中：
增大
减弱
增大
增强
消失
实验现象：
5.临界角：当光从光密介质射入光疏介质时，折射角等于900角时的入射角叫做临界角。用C表示。
一、全反射
4.全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，入射角逐渐增大到某一角度，光线全部被反射回原光密介质的现象。
思考与讨论：
1.光由光密介质射入光疏介质时，一定发生全反射吗？发生全反射现象的条件是什么？
2.由于不同介质的折射率不同，在光从介质射向空气时，发生全反射的临界角是不一样的，怎样计算光从折射率为n的某种介质射向空气发生全反射的临界角C？
5.发生全反射的条件：
(1)光从光密介质射入光疏介质；(2)入射角等于或大于临界角
6.临界角C 的大小：
界面
真空
介质
法线
C
由折射率可得：
一、全反射
临界角的正弦值：
【例题】在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角是多大？
全反射棱镜
二、全反射棱镜
1.结构：横截面为等腰直角三角形。
二、全反射棱镜
2.作用：改变光的方向，可使光的传播方向改变90°或180°
3.特点：
①当光垂直于它的任意一个界面射入后，都会在其内部发生全反射，与平面镜相比，它的反射率很高。
②反射面不必涂敷任何反光物质。
二、全反射棱镜
二、全反射棱镜
望远镜
潜望镜
4.应用：
观察光在弯曲的有机玻璃中传播的路径
观察光在光导纤维中的传播实验
3.优点：容量大、衰减小、抗干扰性强
三、光导纤维
1.原理：利用全反射原理
2.构造：由折射率较高的玻璃内芯和折射率较低的外层透明介质组成，因为内芯的折射率比外套的大，所以，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射。
三、光导纤维
4.应用：
医用内窥镜
光纤通讯
做一做：水流导光
1．红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气，若黄光在界面上恰好发生全反射，则下列判断正确的是（　　）
A．绿光不能发生全反射
B．红光一定能发生全反射
C．黄光在水中的波长比红光在水中的波长长
D．这三种单色光相比，红光在水中传播的速率最大
D
2．如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气沿半圆半径方向射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置。下列说法正确的是（　　）
A．假若三条光线中只有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线
B．假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射
C．假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定不能发生全反射
D．假若光线aO恰能发生全反射，那么光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度小
A
【答案】A
【详解】A．根据题意，三条光线颜色相同，强度相同，所以三条光线所对应的折射率相同，当其恰好发生全反射时，临界角相同，由图可知，aO光线的入射角最大，当入射角达到临界角时，恰好发生全反射，故A正确；
BC．若bO光线发生全反射，则aO一定发生全反射，但是cO不一定发生全反射，故BC错误；
D．若aO恰好发生全反射，则bO和cO不会发生全反射，其反射光线的亮度相同，故D错误。
故选A。
3．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n=1.5的玻璃全反射棱镜。下列选项中给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生上述效果的是 (　　)
B
4．光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．以下关于光导纤维的说法正确的是（　　）
A．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射
D．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用
A
【答案】A
【详解】发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大，且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射。
故选A。
本节课结束
谢谢聆听

展开更多......

收起↑