2016-2017学年人教版选修3-4132全反射学案

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1、知识脉络2全反射学习目标1.理解光的全反射，会利用全反射解释有关现象.2.理解临界角的概念，能判断是否发牛全反射并能画出相应的光路图.(重点)3.了解全反射棱镜和光导纤维.全反射◊基础初探◊I先填空］1•光密介质和光疏介质光疏介质光密介质定义折射率较小的介质折射率较大的介质传播速度光在光密介质111的传播速度比在光疏介质111的传播速度小折射特点光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角光从光密介质射入光毓介质时，折射角大于入射角2.全反射及发生条件(1)全反射及临界角的概念①全反射：光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，折射光线就

2、会消失，只剩下反射光线的现象.②临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90。时的入射角.用字母C表示.(2)全反射的条件要发生全反射，必须同时具备两个条件：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.(3)临界角与折射率的关系光由介质射入空气(或真空)时，sinC=^(公式).［再判断］1.密度大的介质就是光密介质.(X)2•两种介质相比较，折射率大的介质是光密介质.(丿)3.光密介质和光疏介质具有绝对性.(X)［后思考］1•只有一种介质能否确定它是光密介质还是光疏介质？【提示】不能.光密介质、光疏介质是对确定的两种介质相比较折射率而确定的

3、，只有一种介质是无法比较折射率的，从而无法确定它是光疏介质还是光密介质.2.为什么水屮或玻璃屮的气泡看起来特别明亮？【提示】水或玻璃中的气泡是光疏介质，光经过水或玻璃照射气泡时，一部分光会发生全反射，相对于其他物体而言，有更多的光反射到人眼中，就好像光是由气泡发出的，因此人眼感觉气泡特别明亮.O核心突破◊［核心点击］1•对光疏介质和光密介质的理解光疏介质和光密介质是相对而言的，并没有绝对的意义.例如：水晶(”=1.55)对玻璃S=1.5)是光密介质，而对金刚石(/?=2.42)来说，就是光疏介质.同一种介质到底是光疏介质还是光密介质，不是绝对的.光

4、疏和光密是从介质的光学特性來说的，并不是它的密度大小.例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介质.由“=专可知：光在光密介质中传播速度比在光疏介质中要小.光在两种介质中传播吋，由折射定律可知：H［Sin&］=〃2sin&2，/7］°=乃2。2，由此可知：当光从光密介质传播到光疏介质时，折射角人于入射角；当光从光疏介质传播到光密介质时，折射角小于入射角.光在光疏介质中传播的速度大于光在光密介质中传播的速度.2.对全反射的理解(1)全反射是光的折射的特殊现象，全反射现象还可以从能量变化角度加以理解.当光从光密介质射入光疏介质，在入射角逐渐增大

5、的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，发生了全反射.(2)全反射遵循的规律：光从光密介质进入光疏介质发生全反射时，仍然遵守反射定律,有关计算仍依据反射定律进行.O题组冲关◊1.下列选项所示光线由空气透过半圆形玻璃砖，再射入空气的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为1.5)()【解析】【答案】BDE1.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,如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是()【导学号：23570090]A.从玻璃射入水晶B.从水射入二

6、硫化碳C.从玻璃射入水中D.从水晶射入水E.从玻璃射入二硫化碳【解析】发生全反射的条件之一是光从光密介质射入光疏介质，光密介质折射率较大,故A、C、D正确.【答案】ACD2.为了测定某种材料制成的长方体的折射率，用一束光线从AB面以60。入射角射入长方体时光线刚好不能从面射出，如图13-2-1所示，该材料的折射率是多少？【解析】如题图所示，根据折射定律:sin60。sinr由题意可知sinC=+②而C=90。一厂③由②③得cosr=As)而cosr=yj1—sin2r,代入④得寸1—sinl=^（5）联立①和⑤解得〃=¥•【答案】卑解答全反射类问题

7、的技巧1.光必须从光密介质射入光疏介质.2.入射角大于或等于临界角.3.利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键,且在作光路图时尽量与实际相符，这样更有利于问题的分析.全反射的应用◊基础初探◊［先填空］1.全反射棱镜：截血为等腰直角三角形的棱镜，利用全反射改变光的方向.2.光导纤维：由折射率较大的内芯和折対率较小的外套组成,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射.［再判断11.光从密度大的介质射入密度小的介质时一定能发生全反射.（X）2.全反射棱镜和平面镜都是根据全反射原理.（X）3.光纤通信的主要优点是容量大.（J

8、）［后思考］微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂，光纤为什么要由两层介质构成？【提示】光纤的工作原理是全