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《2020_2021学年高中物理第13章光2全反射课件新人教版选修3_4202103291135.ppt》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、2全 反 射必备知识·自主学习一、光疏介质和光密介质名称光疏介质光密介质定义折射率_____的介质折射率_____的介质传播速度光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度___折射特点(1)光从光疏介质射入光密介质时,折射角_____入射角(2)光从光密介质射入光疏介质时,折射角_____入射角较小较大小小于大于二、全反射及其条件【情境思考】提示:入射角大于或等于临界角。提示:入射角小于临界角。1.全反射及临界角的概念:(1)全反射:当光从光密介质射入光疏介质时,同时发生折射和反射。当入射角增大到某一角度,使折射角达到_____时,折射光_________,只剩下
2、反射光的现象。(2)临界角:刚发生全反射(即折射角等于_____)时的_______,用字母C表示。2.全反射的条件:(1)光由_____介质射入_____介质。(2)入射角_____或_____临界角。90°完全消失90°入射角光密光疏大于等于3.临界角与折射率的关系:(1)定量关系:光由某种介质射入空气(或真空)时,sinC=___。(2)定性关系:介质的折射率越大,发生全反射的临界角_____,越容易发生全反射。越小三、全反射的应用1.全反射棱镜:(1)形状:截面为_________三角形的棱镜。(2)光学特性。①当光垂直于截面的直角边射入棱镜时,光在截面的斜边上
3、发生_______,光射出棱镜时,传播方向改变了_____。②当光垂直于截面的斜边射入棱镜时,在两个直角边上各发生一次_______,使光的传播方向改变了______。等腰直角全反射90°全反射180°2.光导纤维及其应用:(1)原理:利用了光的_______。(2)构造:光导纤维是非常细的特制玻璃丝,由内芯和外套两层组成。内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生_______。全反射全反射【易错辨析】(1)入射角大于临界角就会发生全反射现象。()(2)光密介质是指密度大的介质。()(3)一种介质不是光疏介质就是光密介质。()(4)光由光疏介质射入光密介
4、质后速度减小。()(5)光由光疏介质射入光密介质时才能发生全反射。()(6)临界角与折射率成反比。()提示:(1)×。发生全反射的两个条件缺一不可,光必须从光密介质射入光疏介质。(2)×。光密介质是指折射率大的介质。(3)×。一种介质究竟是光疏介质还是光密介质是相对其他介质而言的。(4)√。光密介质的折射率大,光在其中的传播速度小。(5)×。光由光密介质射入光疏介质时才能发生全反射。(6)×。临界角随折射率的增大而减小,但不是反比关系。关键能力·合作学习知识点一 全反射1.光疏介质和光密介质的分析:(1)光疏介质和光密介质的比较。光的传播速度折射率光疏介质大小光密介质小
5、大(2)相对性:光疏介质、光密介质是相对的。任何两种透明介质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小来判断谁是光疏介质或光密介质。(3)光疏、光密与密度的关系:光疏和光密是从介质的光学特性来说的,并不是它的密度大小。例如,酒精的密度比水小,但酒精和水相比酒精是光密介质。2.全反射现象:(1)全反射的条件。①光由光密介质射向光疏介质。②入射角大于或等于临界角。(2)全反射遵循的规律:发生全反射时,光全部返回原介质,入射光与反射光遵循光的反射定律,由于不存在折射光线,光的折射定律不再适用。(3)从能量角度来理解全反射:当光从光密介质射入光疏介质时,随着入射角增大,
6、折射角也增大。同时折射光线强度减弱,能量减小,反射光线强度增强,能量增加,当入射角达到临界角时,折射光线强度减弱到零,反射光的能量等于入射光的能量。【问题探究】如图所示,在潜水员看来,岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里,为什么?提示:如图所示,岸上所有景物发出的光,射向水面的入射角分布在0°～90°之间,射入水中的折射角在0°～临界角C之间,由光路可逆性可知,岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。【典例示范】【典例】(2020·全国Ⅱ卷)直角棱镜的折射率n=1.5,其横截面如图所示,图中∠C=90°,∠A=30°。截面内一细束与BC边平行的光线,从棱镜AB边上的D
7、点射入,经折射后射到BC边上。(1)光线在BC边上是否会发生全反射?说明理由;(2)不考虑多次反射,求从AC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。【解析】(1)如图,设光线在D点的入射角为i,折射角为r。折射光线射到BC边上的E点。设光线在E点的入射角为θ,由几何关系,有θ=90°-(30°-r)>60°①根据题给数据得sinθ>sin60°>②即θ大于全反射临界角,因此光线在E点发生全反射。(2)设光线在AC边上的F点射出棱镜,光线的入射角为i′,折射角为r′,由几何关系、反射定律及折射定律,有i=30°③i′=90°-θ④sini
