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4.2 光的全反射
一、光疏介质和光密介质
1.两种介质按照折射率n区分
折射率n大：光密介质
折射率n小：光疏介质
2.相对性
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}介质
空气
水
酒精
金刚石
折射率
1.00028
1.33
1.36
2.42
思考1：随着入射角不断增大，折射角能增大到90°吗？
思考2：折射角增大到90? 时，会出现什么现象？
θ1
?
θ2
?
O
空气
水
光疏介质
光密介质
θ1
?
θ2
?
O
光疏介质
光密介质
空气
水
观看视频，观察：
1.入射角与折射角大小
2.折射角为90°时的现象
3.光线亮度
观察全反射现象
现象:
随着入射角的逐渐增大的过程中:
1.折射角逐渐 ,折射光线亮度逐渐 ;
2.反射角逐渐 ,反射光线亮度逐渐 ;
3.当入射角增大到某一角度时,折射角度达到90°时,折射光 ,所
有光线全部反射。
增大
减弱
增大
增强
消失
二、全反射
1.定义：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，使折射角为90°，即折射光线消失，光线全部被反射回原光密介质的现象。
2.临界角：折射角等于900角时的入射角叫做临界角。用C表示。
二、全反射
3.发生全反射的条件：
①光从光密介质射入光疏介质
②入射角大于或等于临界角
4.临界角的计算
①折射率n不同，临界角C就不同
②折射率????↑，临界角C↓，越容易发生全反射
?
1.000 28
空气
1.54
水晶
1.33
水
1.5~1.9
玻璃
1.36
酒精
1.63
二硫化碳
1.55
岩盐
2.42
金刚石
几种介质的折射率
几种介质对空气的临界角
48.6°
水
30°~42°
玻璃
47.3°
酒精
38.1°
二硫化碳
42.9°
甘油
24.4°
金刚石
临界角
物质（液体）
临界角
物质（固体）
二、全反射
1.(多选)光从介质1通过两种介质的界面进入介质2的光路如图所示。下列论述正确的是(　　)
A．光在介质1中的传播速度较大
B．光在介质2中的传播速度较大
C．光从介质1射向两种介质的界面时，
不可能发生全反射现象
D．光从介质2射向两种介质的界面时，
可能发生全反射现象
ACD
二、全反射
2．(多选)透明的水面上有一圆形荷叶，叶梗直立在水中，紧靠叶梗有一条小鱼，在岸上的人恰能看到小鱼，则(　　)
A．当小鱼潜深点时，人就看不到它了
B．当小鱼潜深点时，人照样能看到它
C．当小鱼上浮点时，人就看不到它了
D．当小鱼上浮点时，人照样看到它
BC
二、全反射
3．为了测定某种材料制成的长方体的折射率，用一束光从AB面以60°入射角射入长方体时，光刚好不能从BB′面射出，如图所示。该材料的折射率是多少？
三、全反射棱镜
1.结构：截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜
2.原理：利用全反射原理(玻璃的临界角为32°—42°)
3.作用：改变光的方向
4.优势：反射率高，不用镀银，适合精密光学仪器
A
B
C
C
B
A
三、全反射棱镜
自行车尾灯
三、全反射棱镜
四、光导纤维
四、光导纤维
1.原理：利用全反射原理
2.构造：玻璃内芯(n大)和外层透明介质（n小）组成
3.优点：容量大、衰减小、抗干扰性强
光纤之父——高锟
1933-2018
四、光导纤维
光纤通讯：传递信息
四、光导纤维
内窥镜：用来检查人体内脏的内部实际的内窥镜装有两组光纤，一组把光传送到人体内部进行照明，另一组把体内的图像传出供医生观察。
医用内窥镜
光导纤维在医学上的应用
水流导光
你能解释这是为什么吗？
四、光导纤维
装饰照明：利用光导纤维抗冲击性强，可用距离长，柔软且加工性很好，输出光色变换丰富等特点来装饰照明．
五、生活中其他例子
思考1：水中的鱼看水面和岸上的景物，是一种什么体验呢？
五、生活中其他例子
例题：潜水员看来，岸上所有景物都在一个倒立的圆锥里面，为什么？若水的折射率1.33，求该圆锥的顶角多大？
?????
当????????= ????????????时， ????????就是临界角C
顶角????=????C
?
五、生活中的其他例子
思考2：草叶上露珠也特别明亮，为什么？
光从水中射向空气时，一部分光在分界面上发生了全反射。
上现蜃景
五、生活中其他例子
海面温度上暖下冷，上层空气稀，光疏
五、生活中的例子
下现蜃景
倒立
沙漠远处的树射向地面的光
地表温度高，空气稀，光疏
五、生活中的其他例子
水流导光
相对性
目标二：全反射棱镜
目标一：全反射
全反射
光疏介质和光密介质
现象
目标三：光导纤维
折射光线消失
反射率几乎100%
条件
由光密介质到光疏介质
入射角大于或等于临界角
等腰直角三角形
改变光路
临界角sinC =1????

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