高二物理 13.7《全反射》课件2（新人教版 选修3-4）.ppt

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1、13.7全反射（一）（一）光疏介质与光密介质1、定义:两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质.两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质.对光疏介质→n较小→同一频率的光在其中传播的V较大；对光密介质→n较大→同一频率的光在其中传播的V较小。1)、光疏介质与光密介质是相对而言的。没有绝对的光密介质.例如：水、玻璃和金刚石三种介质比较，n水＝1.33n玻璃＝1.5～1.9n金刚石＝2.42。对水而言，玻璃是光密介质；但对金刚石而言，玻璃则是光疏介质。2)、光疏介质与光密介质的界定是以折射率为依据的,与介质的其它属性(如密度等)无关.例如：

2、水和酒精，n水＝1.33＜n酒精＝1.36，酒精相对于水是光密介质，但ρ水＞ρ酒精。2、注意点:NN'AOB光疏介质光密介质ir光从光疏介质进入光密介质r＜i光从光密介质进入光疏介质r＞iiNN'AOB光疏介质光密介质r思考1：光进入疏、密不同介质时的角度大小关系？思考2：光从光密介质射向光疏介质时，逐渐增大入射角，当入射角增大到某一角度时，折射角接近90°，继续增大入射角，会发生什么现象？θ1θ2NN'AOB光疏介质光密介质Bθ1θ2NN'AO光密介质光疏介质演示观察(二)全反射:1、概念：光从光密介质进入光疏介质时,……当入射角

3、增大到某一角度使折射角等于900,此时,折射光完全消失,入射光全部反回原来的介质中,这种现象叫做全反射.（P69）2、临界角:1)、定义:光从光密介质射向光疏介质时,折射角等于900时的入射角,叫做临界角.用字母C表示.临界角是指光由光密介质射向光疏介质时,发生全反射现象时的最小入射角,是发生全反射的临界状态.当光由光密介质射入光疏介质时:若入射角i

4、课的时候潜入水中看岸上的景物吗?你会发现水面上的所有景物，都出现在一个倒立圆锥里，为什么？接近900接近900cccc［例题］：解：由临界角公式SinC=1/n和水的率n=1.33，可求得临界角C：SinC=C=arcsin设圆锥的顶角为θ，则有Θ=2C=97.60=48.801.某玻璃的临界角为42°，当在玻璃中的某一光线射到玻璃与空气的分界面时，若入射角略小于临界角，则光线在空气中的折射角应为()A.小于42°B.小于60°C.小于90°D.无折射光线C练习:2.一束光从空气射向折射率为n=的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射

5、角，则()BCDA.当i＞45°时会发生全反射现象B.无论入射角是多大，折射角都不会超45°C.欲使折射角=30°应以i=45°的角度入射D.当入射角i=arctan时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直(三)全反射的应用1、全反射棱镜1、光线由AB面垂直入射，在AC面发生全反射，垂直由BC面出射．横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜2、光线由AC面垂直入射，在AB、BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射．光路变化90°光路变化180°全反射棱镜典型应用一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，我们在以前讨论平面镜成像都只考虑这个银

6、面的反射，实际上由于平面镜玻璃的前表面对光线的反射，形成多个虚像，其中第一次被玻璃前表面反射而形成的虚像S对S的干扰最大．平面镜玻璃的前表面平面镜玻璃的后表面平面镜成像的缺陷反光率高，接近100%，成像失真小。应用：精密昂贵的光学仪器中，比如显微镜，单反相机，潜望镜，望远镜……全反射棱镜的优点(三)全反射的应用2、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

7、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.利用光纤可实现光纤通信，光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强.利用光导纤维可以弯曲传光、传像，可制作各种潜望镜，医用内窥镜等.。内窥镜的结构光导纤维在医学上的应用光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部。（1）水或玻璃中的气泡看上去特别明亮水或玻璃中的气泡是光疏介质，光经水或玻璃照射气泡时，一部分光会发生全反射，有更多的光反射到人的眼睛中，人眼感觉会特别明亮。（2）在炎热的夏天，我们有时会看到远处柏油马路上显得特别明亮因为贴

8、近热路面附近的空气层稀薄，比上层空气的折射率小，从远处物体射向路面的光线，也可能发生全反射，远远看上去，路面显得特别明亮，就像用水淋过一样。常见的全反射现象：夏天，在气压恒定的海面上，空气密度随高度增加而减小，对光的折射率也随之减小。