第3节光导纤维及其应用.pptx

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1、光导纤维及其应用大连市第二十三中学方艳梅鲁科版选修3-4第4章第3节被蜡烛熏黑的金属小球在水中的全反射现象问题1为什么水中小球有些地方看起来很亮，有些地方不亮？解释现象水金属球空气膜空气玻璃1、光由光密介质射向光疏介质C复习：光的全反射条件玻璃2、入射角大于等于临界角C：空气90°C＝sin90°sinCn＝sinisinrsinC1n＝问题2临界角与折射率的关系式是否适用于光从任意光密介质进入光疏介质的情况？当光线从折射率为n的介质进入空气（或真空）时，临界角C是折射角等于90°时的入射角。sinC1n＝实验现象观察从玻璃射向空气的全反射临

2、界角的大小？问题3理论探究光从玻璃进入空气的全反射临界角小于45°？光从水进入空气的全反射临界角大于45°？介质金刚石二氧化碳玻璃水晶氯化钠酒精水空气折射率2.421.631.5~1.81.551.541.361.331.00028三、光导纤维问题4：实验探究探究光在弯曲的玻璃中的全反射现象实验现象及结论1、光能从弯曲的玻璃管的另一端传出来2、光能从玻璃丝的另一端传出来3、玻璃丝弯曲不太大时，光仍然能从玻璃丝另一端传出来一、光导纤维华人“光纤之父”高锟获物理诺奖玻璃1、光导纤维结构外套内芯保护层内芯θ1θ问题5要使进入光导纤维中的光线都能发生

3、全反射，内芯的折射率至少多大？θ2光导纤维的折射率理论探究：sinC1n＝n＝sinθ1sinθ2C+θ2＝90°sinθ1＝n²-1，，既θ=C,则有：可得：由图知：当θ1增大时，θ2增大，入射角θ减小当θ1=90°时，若θ=C，即有：sin90°＝n²-1解得n=2内芯θ1θ2θ问题6：实验探究利用光导纤维能否传输图像信息？二、光导纤维的应用1、内窥镜内窥镜的结构在医学上的应用二、光导纤维的应用2、光纤通信1）光纤通信的原理电信号电光转换器光电转换器电信号二、光导纤维的应用2）、光纤通信应用光纤可视电话用光纤传输信号应用光纤建立的通信系

4、统问题7光纤通信都有哪些优点？3）光纤通信的优点：1、容量大2、衰减小3、抗干扰性强4）、光纤技术——光缆问题8谈谈光缆对光纤通信的作用二、光导纤维的应用3、光纤照明1）光纤照明的原理2）光纤照明的优点装饰性强、安全、维修方便课堂小结从光密介质射入光疏介质入射角大于等于临界角发生全反射现象条件光导纤维光导纤维应用内窥镜光纤通信光纤照明应用全反射解决实际问题的基本方法光是否从光密介质射入光疏介质？是根据确定临界角判断是否发生全反射sinC1n＝画出入射角等于临界角的“临界光路”发生运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断、推理、运算及变换

5、，进行动态分析或定量计算随堂练习1．(多选)光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务．目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络．下列说法正确的是()A．光纤通信利用光作为载体来传递信息B．光导纤维传递光信号是利用光的全反射原理C．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝ABD随堂练习2如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出．(1)求该玻璃棒的折射

6、率；(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时_______(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射．2能课后作业1——内窥镜的其他领域应用通过书刊及因特网查找内窥镜在医疗以及其他技术领域应用的实例。课后作业2——维护光缆安全的宣传到本地通信部门了解本地光缆铺设和维护的情况，了解本地利用光缆开展电信、有线电视和互联网业务的情况。协助本地通信部门搞一次维护光缆安全的宣传活动。