最新光的折射全反射课件ppt.ppt

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1、光的折射全反射【教法探析】一、光的折射1．光的折射：光由一种介质进入另一种介质或在同一种不均匀介质中传播时，方向发生偏折的现象叫做光的折射．增大3．折射定律折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线位于法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦之比为_____．4．在折射现象中，光路是_____的．二、全反射1．光密介质和光疏介质定值可逆任何介质的折射率都大于1，折射率越大光在其中传播的速度就越小．两种介质相比较，折射率大的介质叫光密介质，折射率小的介质叫光疏介质．答案：90°二、全反射现象的理解和应用1．在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律；光路均是可逆

2、的．2．光线射向两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射．折射角等于90°时，实际上就已经没有折射光线了．3．光导纤维：实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，在内芯和外套的界面上发生全反射．光纤通信是利用了光的_______的原理，其主要优点是_______大、_________小、抗干扰性强.【名师点睛】解答光学问题，首先要画出光路图，画光路图注意，首先要确定是否符合全反射临界条件，其次依据光的折射定律或反射定律，有时还需应用光路的可逆性解决问题.全反射信息量能量损失例2.如图所示，一段横

3、截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光从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)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时，入射角将增大，因此能发生全反射．三、三棱镜和光的色散1．光的色散(1)色散现象白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱，如图所示．(2)成因由于n红

4、得更明显些，当它们射到另一个界面时，紫光的偏折角最大，红光偏折角最小.(3)各种色光的比较颜色红橙黄绿蓝靛紫频率ν低―→高同一介质折射率小―→大同一介质中速度大―→小波长大―→小临界角大―→小通过棱镜的偏折角小―→大2.平行玻璃砖与三棱镜比较类别项目平行玻璃砖三棱镜结构上下表面是平行的横截面为三角形对光线的作用通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移通过棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折类别项目平行玻璃砖三棱镜讨论侧移距离d的大小取决于平行板的厚度h，平行板介质的折射率n和光线的入射角θ1，d＝hsinθ1偏折角δ跟棱镜的材料有关．折射率越大，偏折角越

5、大．因同一介质对各种色光的折射率不同，所以各种色光的偏折角也不同，形成色散现象应用实例测定玻璃的折射率全反射棱镜，改变光的行进方向【名师点睛】不同颜色的光频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同．例3.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示．下列说法正确的是()A．单色光1的波长小于单色光2的波长B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C．单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角例4.如图所

6、示，一束截面为圆形(半径为R)的平行复色光垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形彩色亮区．已知玻璃半球的半径为R，屏幕S至球心的距离为D(D＞3R)，不考虑光的干涉和衍射，试问：(1)在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？(2)若玻璃半球对(1)中色光的折射率为n，请你求出圆形亮区的最大半径．【思路点拨】解答此题应把握以下两点：(1)依据不同色光的折射率分析外侧色光．(2)作出边界光线的传播光路，据光的全反射及相关几何知识求解最大半径．(1)由于紫光频率最大，折射率最大，偏折角最大，故最外侧为紫色．(2分)(2)如图所示，紫光刚要发生全反射时的临界

7、光线射在屏幕S上的点E到亮区中心G的距离r就是所求最大半径．【模拟练习】1．一束光从介质1进入介质2，方向如图所示，下列对于1、2两种介质的光学属性的判断正确的是(B)A．介质1是光疏介质B．介质1的折射率大C．光在介质1中的传播速度大D．光在介质1中的频率大2．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源S，它发出a、b两种不同颜色的光，在水面上形成一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为一圆形的由a、b两种单色光所构成的复合色区域，周边为一环状区域，且为a光的颜色(如图乙所示)．则以下说法中正确的是(C)A．水对a光的折射率比对b光