星火益佰精品课件.ppt

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1、13.7全反射（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

2、关.例如：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

3、入光疏介质时,……当入射角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.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、而：BCNN'AO光密介质光疏介质临界角：折射角等于90°时的入射角叫做临界角，用符号C表示．发生全反射的条件①光从光密介质进入光疏介质②入射角大于或等于临界角CO光密介质NN'AC光疏介质CC900全反射鱼眼里的世界鱼眼里的世界例1、在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在顶角约为97.6°的倒立圆锥里，为什么？接近900接近900cccc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

5、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

6、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

7、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.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

8、处柏油马路上显得特别明亮因为贴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。从而形成一具有折射率梯度的空气层。当光线通过此空气层时，将发生偏转。如图所示，设一