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备课组别 电子 上课 日期 主备教师 授课教师
课题： 第五章 第二节 光的全反射及其应用
教学 目标 1. 认识光的全反射现象；
2. 了解光导纤维的工作原理及其在生产、生活中的应用。
重点 光的全反射现象
难点 对光的全反射现象的理解
教法 讲授法、演示法、讨论法
教学设备 多媒体展示系统、全反射现象演示实验装置
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教 学 内 容 一、复习引入课题 1.光的折射 当光从一种介质进入另一种介质时，会产生方向上的变化，光的这种方向变化叫作折射。 折射率 人们把光在真空中的速度c和光在介质中的速度v之比叫作介质的折射率，用n表示： 光的折射定律 n1 sin θ1＝n2 sin θ2 人们把这个规律叫作光的折射定律，也叫斯涅耳定律。 学生回答
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教 学 内 容 新课授学 板书：全反射 当光从光密介质射向光疏介质，并且当入射角大于某一角度时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫作全反射现象。 不同的介质，由于折射率不同，在空气中发生全反射现象的临界角也不一样。根据折射定律可得 n sin C ＝ 1×sin 90° 从折射率表中查出物质的折射率，就可以用上式求出光从这种介质射到空气（或真空）时的临界角。水的临界角为48.8°，各种玻璃的临界角为32°～42°，金刚石的临界角为24.5°。 用多媒体展示系统展示教材图6-4。 金刚石经过一定方式的切割，使进入其中的光线在内部经过多次全反射后射出。在此过程中，由于光的色散现象，普通的白光在其内部往往可以分解成多种色彩的光，所以金刚石在光照下总显得璀璨夺目，如图所示。 在本节引导语中的照片中，“怪物”其实是一只漂浮在平静水面上的水鸟。照相机在水面下以较大角度向水面上的水鸟拍摄。由于发生了全反射现象，所以我们只能看到水鸟在水面下的身体及其在水面上反射的倒影。 今天人们常说的信息高速公路，就是用光导纤维来构建的通信网络。光导纤维简称光纤，它就是利用全反射现象传递信息的。现在市面上有一种儿童玩具叫作“满天星”，如下图所示，它由一个发光系统和数百根塑料丝组成。启动开关后，它一面发光，一面旋转，给人带来满
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教 学 内 容 天星斗的感觉。它的原理就是从塑料丝一端射进塑料丝内的光线，在丝的内壁多次发生全反射，沿着锯齿形路线由丝的另一端传了出来。塑料丝就像光纤一样。 用多媒体展示系统展示教材图6-5。 光导纤维传递信息，利用的就是光的全反射现象。光纤是用纯度极高的石英拉制成的极细的丝，直径在几微米到一百微米之间，由纤芯和包层组成。纤芯材料的折射率比包层 的大，在纤芯中传播的光会在纤芯和包层的界面上发生全反射，使得光在光纤中沿纤芯传播，如图所示。实际的光纤在包层外面还有一层缓冲涂覆层，其作用是保护光纤免受环境污染和机械损伤。 用多媒体展示系统展示教材图6-6。 医学上用光纤制成内窥镜，如图所示，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部。实际的内窥镜装有两组光纤，一组用来把光传送到人体内部用于照明，另一组用来观察。 载有声音、图像以及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以沿着光纤传输到千里以外的另一端，实现光纤通信。光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰能力强。一根光纤的传输能力理论值为1 000亿路电话，而一根光缆中可以包括 学生观看 结合技术 结合生产 结合生活
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教 学 内 容 几十根甚至上千根光纤，其通信容量之大就更加惊人了。现在互联网已成为人们的生活必需品，各式各样的网络不论是电话网络，计算机网络，甚至到移动电话的GSM、CDMA网络，最终还是要靠光纤网络来连接，由于光纤传输的频宽是电缆传输的数百倍以上，且光纤通信的技术仍在不断地突破中，未来光纤网络仍具有相当的成长性，因此有人说20世纪是电的世纪，21世纪则是光的世纪。 课终小结 布置作业 1．解 由折射率公式，可推导出光在介质中的速度，所以
板 书 设 计 光的折射与全反射 1．光的折射 光在真空中的速度c和光在介质中的速度v之比叫作介质的折射率，用n表示： 光的折射定律： n1 sin θ1＝n2 sin θ2 2．全反射 当光从光密介质射向光疏介质，并且当入射角大于某一角度时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫作全反射现象。
教后札记

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