对光的全反射的理论分析

《对光的全反射的理论分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、从折射定律到全反射——培养学生从理论到实际的分析问题能力的尝试[摘要]：本文从折射定律出发，利用逻辑分析的方法，得到光发生全反射的必然结论。然后通过实验证实这个理论上的预言。让学生体会科学应用于实际的科学方法。[关键词]：逻辑分析，科学预言，折射定律，全反射，理论到实际[正文]如图1所示，当光从光疏介质射入光密介质时，折射角大于入射角（为了图形的简洁，图中没有画出反射光线）。AA’‘B’‘C’‘BACBAOCBANAN’AMM’图1当入射光与法线的夹角（入射角）增大时，折射角也会跟着增大，这从折射定律的公式可以

2、看出来。图中入射光线AO、BO、CO分别与折射光OA’、OB’、OC’对应。但是我们发现，光入射角非常接近于90度时，折射角并没有接近90度。若图中OC理解为非常接近MO的光线，则OC’是折射乐的限位置。上面的分析可以说成是：当入射角由0增大到90度的过程中，折射角只从0增加到了一个小于90度的值。还有一些区域不会出现折射光线（如图1中角C’OM’的范围内）。AA’‘B’‘C’‘BACBAOCBANAN’AMM’图2现在我们将问题反过来考虑，让光线从光密介质射向光疏介质。且在没有出现折射光线的区域射射界面，如图

3、2中的红色光线所示。2那么，会有怎样的结果呢？我们会不会在角MON的范围内找到射出的光线呢？用折射定律和光在折射中的可逆性可知，不可能在这个区域内找到折射光线，因为可以，这个光线与法线的夹角必然不满足折射定律。由此我们可以得到预言：这条红色的光线只有反射光线而没有折射光线。我们称这种现象为全反射。接着用教科书中给出的实验进行这个科学猜想的证实。结果发现真是这样。从而证明了从理论上分析出来的发生全反射的结论是正确的。[说明]通过本节的设计，可以让学生体会科学理论是如何在实际中发挥作用的，培养了学生从科学理论走向实

4、际的愿望和能力。rongnal2012年3月13日星期二2