《全反射 光导纤维》课件1.ppt

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1、全反射光导纤维一、全反射二、光导纤维奇特的光现象－－海市蜃楼光疏介质和光密介质两介质相比较，折射率小的为光疏介质，折射率大的为光密介质。（1）光从光疏介质射到光密介质时，折射角小于入射角，并小于90°；（2）光从光密介质射到光疏介质时，折射角大于入射角，折射角可等于90°。一、全反射光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，随着入射角增大折射光线越来越偏离法线，折射光线越来越弱，而反射光线就越来越强，当入射角增大到某一角度时，折射角达到90°，折射光线完全消失，只剩下反射光线．这种现象叫做全反射．全反射N真空介质NCN真空介质临界角C:出现全反射的最小入射角大于

2、C二、发生全反射的条件(2)临界角计算：光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C就是折射角等于90°时的入射角，根据折射定律可得：(1)全反射产生的条件:①光线由光密介质射向光疏介质②入射角大于临界角即:i≥C现象1.水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮原因是：光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在分界面上发生了全反射联系实际——现象解释现象2.海市蜃楼中新网2004年3月16日电，北京时间10时30分，在北海道海域某海峡上空，观测到了船悬于半空的海市蜃楼奇观。联系实际——现象解释大气中的光现象——海市蜃楼（海面）解释：海面上下层空气温度低，密度大，折射率大，

3、上层空气温度高，密度小，折射率小，远方物体发出的光线向空中入射时不断折射弯曲，到某高度时发生全反射，再射会地面，观察者感觉这光线来自空中。正立虚象大气中的光现象——海市蜃楼（沙漠或马路）解释：贴近地面空气温度高，密度小，折射率小，上层空气温度低，密度大，折射率大。远方物体发出的有些光线向地面入射时不断折射弯曲，到地面附近时发生全反射，再折向上射向远处空中，观察者感觉这光线来自地下。倒立虚象你能想象一下，从水里看到的水面上景物是什么样的吗？所有水面上的景物在什么范围内？空气水SC学以致用——例题分析学以致用——例题分析例1、在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出

4、现在顶角约为97.6°的倒立圆锥里，为什么？鱼眼里的世界在倒立圆锥里例2、如图所示，介质Ⅱ为空气，介质Ⅰ的折射率为，下列说法中正确的是A．光线a、b都不能发生全反射B．光线a、b都能发生全反射C．光线a发生全反射，光线b不发生全反射D．光线a不发生全反射，光线b发生全反射C学以致用——例题分析例3、如图2所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90°，折射光线与入射光线延长线间夹角为15°，求：(1)该介质的折射率；(2)光在该介质中传播的速度；(3)当光从介质射入空气时的临界角．学以致用——例题分析2、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）45

5、4545454545A、原理：利用全反射原理B、作用：改变光路C、优越性：反光率高,接近达到100%，成像失真小.D、应用：精密昂贵的光学仪器中，比方说显微镜，单反相机，潜望镜，望远镜……3、珠宝的鉴赏（玻璃：320-420金刚石：24.40）4、光导纤维：A、原理：利用全反射原理（思考光纤内外层折射率的差别）B、作用：传输光、图象或者其他信息C、优越性：光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强．D、应用：光纤通信，医学及工业内窥镜，饰品等……光导纤维在医学上的应用:内窥镜水的折射率为n，距水面深度为h处有一点光源，岸上的人看见水面被点光源照亮的圆

6、形区域的直径多大？hSCR设临界角为C，有，即，故圆形区域的直径为学以致用——针对训练重要提示在运用光的折射定律作光路图解决实际问题时,首先要确定临界角,看是否会发生全发射,在确定未发生全反射的情况下,再根据折射定律确定入射角或折射角.应用1--光导纤维—光纤通讯一种利用光的全反射原理制成的能传导光的玻璃丝，由内芯和外套组成，直径只有几微米到100微米左右，内芯的折射率大于外套的折射率。当光线射到光导纤维的端面上时，光线就折射进入光导纤维内，经内芯与外套的界面发生多次全反射后，从光导纤维的另一端面射出，而不从外套散逸,故光能损耗极小。科学应用——光导纤维应用2--光

7、导纤维—内窥镜