全反射臨界角課件

1.2全反射臨界角問題引入全反射臨界角的計算全反射的應(yīng)用1.2全反射臨界角問題引入全反射臨界角的計算全反射1“坐井觀天”是個有歷史典故的成語，這個貶義詞常被用來形容某人閱歷狹窄，跟它相仿的成語還有“井底之蛙”?？胀暗字埽囊曇氨煌翱谒?，有看不到的死角。而當(dāng)桶中注滿水之后放進一條魚，魚兒雖然躲在水下卻能對水面上的世界一覽無遺。問題引入井底之蛙水中之魚“坐井觀天”是個有歷史典故的成語，這個貶義詞常2一、全反射兩介質(zhì)相比較，折射率小的為光疏介質(zhì)，折射率大的為光密介質(zhì)。1.

光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)2.

全反射現(xiàn)象（1）光從光疏介質(zhì)射到光密介質(zhì)時，折射角小于入射角，并小于90°；（2）光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，折射角可等于或大于90°。光疏介質(zhì)光密介質(zhì)光疏介質(zhì)光密介質(zhì)光疏介質(zhì)光密介質(zhì)一、全反射兩介質(zhì)相比較，折射率小的為光疏介33.全反射入射光線在介質(zhì)分界面上被全部反射的現(xiàn)象。（3）如果再增大入射角，光線就會全部被反射，這就是全反射現(xiàn)象。光疏介質(zhì)光密介質(zhì)3.全反射4（2）入射角等于或大于臨界角。（1）光線從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)；5.全反射的條件4.臨界角折射角等于90o時的入射角叫臨界角。光疏介質(zhì)光密介質(zhì)α0（2）入射角等于或大于臨界角。5二、臨界角的計算真空（或空氣）的折射率為1，相對于其他介質(zhì)總是光疏介質(zhì)。當(dāng)光從折射率為n的介質(zhì)進入真空或空氣時，上式表明，在其他介質(zhì)與真空或空氣的界面上，折射率越大的介質(zhì)其臨界角越小，越容易發(fā)生全反射。光疏介質(zhì)光密介質(zhì)α0注意：上式只適用于光線從介質(zhì)到真空（或空氣）。二、臨界角的計算真空（或空氣）的折射率為16幾種介質(zhì)對真空或空氣的臨界角折射率臨界角物質(zhì)1.4748.6o47.3o42.9o水30~42o酒精甘油24.4o1.361.331.5~1.9玻璃2.42金剛石幾種介質(zhì)對真空或空氣的臨界角折射率臨界角物質(zhì)1.47三、全反射的應(yīng)用

1.全反射棱鏡橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。當(dāng)光線從玻璃射向空氣的入射角為45o時，入射角大于玻璃對空氣的臨界角，光線在玻璃與空氣的界面上發(fā)生了全反射。三、全反射的應(yīng)用1.全反射棱鏡8

2.角反射器它是由三個互相垂直的反射平面組成的反射器。射入角反射器的光線，不論其方向如何，都會被沿入射方向的反方向反射出去。角反射器的反射面可以是平面鏡，也可以是兩種介質(zhì)的界面。角反射器是激光測距的主要器具,只要激光射中它,反射光就能返回原處。角反射器被廣泛應(yīng)用于各種車輛的尾部和一些醒目標志。2.角反射器它是由三個互相垂直的反射平93.光導(dǎo)纖維(1)光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維是直徑只有幾微米到100m左右，由內(nèi)芯和外套組成，光線就在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射。光導(dǎo)纖維，直徑只有幾微米到100m光在彎曲的玻璃棒中的全反射3.光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維，直徑只有幾微米到110(2)光纖通信

光纖通訊是利用光導(dǎo)纖維來傳導(dǎo)光波，并在光波上加載信息的通訊方式。早在1870年，英國物理學(xué)家廷德爾首次在倫敦的實驗室內(nèi)發(fā)現(xiàn)了光導(dǎo)纖維的原理，改變了光只能沿直線傳播的局限性--光可以沿著光纖沿曲線前進。但他的研究并沒有立刻得到利用，直到1955年，英國倫敦帝國學(xué)院的卡帕爾博士才成功地制成了光導(dǎo)纖維?，F(xiàn)在，光纖通訊已經(jīng)成為一種先進、快速的通訊方式被廣泛地利用。光導(dǎo)纖維是傳送激光的通道。它是具有特殊化學(xué)性能的材料，一般由超純石英或特殊光學(xué)玻璃制成，直徑非常小，大約只有幾微米到幾百微米,連同它的保護涂層一起才只有一根頭發(fā)那么粗。用于通訊的光纖有很多根光導(dǎo)纖維集塑束而成，中間用鋼棒或尼龍棒加固。(2)光纖通信光纖通訊是利用光導(dǎo)纖維來傳導(dǎo)11例1

紅、黃、綠三種單色光以相同的入射角從同一介質(zhì)射向空氣。綠光的折射率大于黃光的折射率，黃光的折射率又大于紅光的折射率，若黃光在界面上恰好發(fā)生全反射，則（）(A)紅光一定能發(fā)生全反射。(B)綠光一定能發(fā)生全反射。(C)只有紅光從介質(zhì)進入空氣。(D)只有綠光從介質(zhì)進入空氣。分析sinα0

=

1/n∴α0紅α0黃α0綠>>

答：綠光一定能發(fā)生全反射；只有紅光從介質(zhì)進入空氣。B例1紅、黃、綠三種單色光以相同的入射角從同一介質(zhì)射向空氣12例2

在水中的魚看來，水面和岸上的所有景物，都是出現(xiàn)在頂角為97°的倒立圓錐里，為什么？分析：48.5°48.5°97°例2在水中的魚看來，水面和岸上的所有景物，都是出現(xiàn)在頂角13練習(xí)2.欲使光在兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生全反射，下列說法正確的是（）(A)光從真空射向介質(zhì)，入射角足夠小。(B)光從介質(zhì)射向真空，入射角足夠小。(C)光從介質(zhì)射向空氣，入射角大于臨界角。(D)光從空氣射向介質(zhì)，入射角大于臨界角。1.與實際位置相比，水下潛水員看到的岸上物體的位置（）(A)變高了。(B)變低了。(C)高度未變。(D)無法確定。AC練習(xí)2.欲使光在兩種介質(zhì)的界面141.2全反射臨界角問題引入全反射臨界角的計算全反射的應(yīng)用1.2全反射臨界角問題引入全反射臨界角的計算全反射15“坐井觀天”是個有歷史典故的成語，這個貶義詞常被用來形容某人閱歷狹窄，跟它相仿的成語還有“井底之蛙”?？胀暗字?，它的視野被桶口所限，有看不到的死角。而當(dāng)桶中注滿水之后放進一條魚，魚兒雖然躲在水下卻能對水面上的世界一覽無遺。問題引入井底之蛙水中之魚“坐井觀天”是個有歷史典故的成語，這個貶義詞常16一、全反射兩介質(zhì)相比較，折射率小的為光疏介質(zhì)，折射率大的為光密介質(zhì)。1.

光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)2.

全反射現(xiàn)象（1）光從光疏介質(zhì)射到光密介質(zhì)時，折射角小于入射角，并小于90°；（2）光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，折射角可等于或大于90°。光疏介質(zhì)光密介質(zhì)光疏介質(zhì)光密介質(zhì)光疏介質(zhì)光密介質(zhì)一、全反射兩介質(zhì)相比較，折射率小的為光疏介173.全反射入射光線在介質(zhì)分界面上被全部反射的現(xiàn)象。（3）如果再增大入射角，光線就會全部被反射，這就是全反射現(xiàn)象。光疏介質(zhì)光密介質(zhì)3.全反射18（2）入射角等于或大于臨界角。（1）光線從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)；5.全反射的條件4.臨界角折射角等于90o時的入射角叫臨界角。光疏介質(zhì)光密介質(zhì)α0（2）入射角等于或大于臨界角。19二、臨界角的計算真空（或空氣）的折射率為1，相對于其他介質(zhì)總是光疏介質(zhì)。當(dāng)光從折射率為n的介質(zhì)進入真空或空氣時，上式表明，在其他介質(zhì)與真空或空氣的界面上，折射率越大的介質(zhì)其臨界角越小，越容易發(fā)生全反射。光疏介質(zhì)光密介質(zhì)α0注意：上式只適用于光線從介質(zhì)到真空（或空氣）。二、臨界角的計算真空（或空氣）的折射率為120幾種介質(zhì)對真空或空氣的臨界角折射率臨界角物質(zhì)1.4748.6o47.3o42.9o水30~42o酒精甘油24.4o1.361.331.5~1.9玻璃2.42金剛石幾種介質(zhì)對真空或空氣的臨界角折射率臨界角物質(zhì)1.421三、全反射的應(yīng)用

1.全反射棱鏡橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。當(dāng)光線從玻璃射向空氣的入射角為45o時，入射角大于玻璃對空氣的臨界角，光線在玻璃與空氣的界面上發(fā)生了全反射。三、全反射的應(yīng)用1.全反射棱鏡22

2.角反射器它是由三個互相垂直的反射平面組成的反射器。射入角反射器的光線，不論其方向如何，都會被沿入射方向的反方向反射出去。角反射器的反射面可以是平面鏡，也可以是兩種介質(zhì)的界面。角反射器是激光測距的主要器具,只要激光射中它,反射光就能返回原處。角反射器被廣泛應(yīng)用于各種車輛的尾部和一些醒目標志。2.角反射器它是由三個互相垂直的反射平233.光導(dǎo)纖維(1)光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維是直徑只有幾微米到100m左右，由內(nèi)芯和外套組成，光線就在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射。光導(dǎo)纖維，直徑只有幾微米到100m光在彎曲的玻璃棒中的全反射3.光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維，直徑只有幾微米到124(2)光纖通信

光纖通訊是利用光導(dǎo)纖維來傳導(dǎo)光波，并在光波上加載信息的通訊方式。早在1870年，英國物理學(xué)家廷德爾首次在倫敦的實驗室內(nèi)發(fā)現(xiàn)了光導(dǎo)纖維的原理，改變了光只能沿直線傳播的局限性--光可以沿著光纖沿曲線前進。但他的研究并沒有立刻得到利用，直到1955年，英國倫敦帝國學(xué)院的卡帕爾博士才成功地制成了光導(dǎo)纖維?，F(xiàn)在，光纖通訊已經(jīng)成為一種先進、快速的通訊方式被廣泛地利用。光導(dǎo)纖維是傳送激光的通道。它是具有特殊化學(xué)性能的材料，一般由超純石英或特殊光學(xué)玻璃制成，直徑非常小，大約只有幾微米到幾百微米,連同它的保護涂層一起才只有一根頭發(fā)那么粗。用于通訊的光纖有很多根光導(dǎo)纖維集塑束而成，中間用鋼棒或尼龍棒加固。(2)光纖通信光纖通訊是利用光導(dǎo)纖維來傳導(dǎo)25例1

紅、黃、綠三種單色光以相同的入射角從同一介質(zhì)射向空氣。綠光的折射率大于黃光的折射率，黃光的折射率又大于紅光的折射率，若黃光在界面上恰好發(fā)生全反射，則（）(A)紅光一定能發(fā)生全反射。(B)綠光一定能發(fā)生全反射。(C)只有紅光從介質(zhì)進入空氣。(D)只有綠光從介質(zhì)進入空氣。分析sinα0

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1/n∴α0紅α0黃α0綠>>

答：綠光一定能發(fā)生全反射；只有紅光從介質(zhì)進入空氣。B例1紅、黃、綠三種單色光以相同的入射角從同一介質(zhì)射向空氣26例2

在水中的魚看來，水面和岸上的所有景物，都是出現(xiàn)在頂角為97°的倒立圓錐里，為什么？分析：48.5°48.5°97°例2在水中的魚看來，水面和岸上的所有景物，都是出現(xiàn)在頂角27練習(xí)2.欲使光在兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生全反射，下列說法正確的是（）(A)光從真空射向介質(zhì)，入射角足夠小。(B)光從介質(zhì)射向真空，