光的全反射選修

光的全反射選修第一頁，共五十九頁，2022年，8月28日第二頁，共五十九頁，2022年，8月28日美麗的光纖裝飾第三頁，共五十九頁，2022年，8月28日美麗的光纖裝飾第四頁，共五十九頁，2022年，8月28日美麗的光纖裝飾第五頁，共五十九頁，2022年，8月28日美麗的光纖裝飾第六頁，共五十九頁，2022年，8月28日晶瑩剔透的露珠第七頁，共五十九頁，2022年，8月28日在光的反射和折射現(xiàn)象中，光路都是可逆的。

折射定律1.折射光線位于入射光線與法線所決定的平面內，折射光線和入射光線分別位于法線兩側.2.數(shù)學表達式:入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即提問：折射定律的內容是什么？第八頁，共五十九頁，2022年，8月28日第3節(jié)全反射第九頁，共五十九頁，2022年，8月28日掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件.教學重難點教學重點全反射的應用，對全反射現(xiàn)象的解釋．教學難點第十頁，共五十九頁，2022年，8月28日本節(jié)導航一.光疏介質和光密介質二.全反射三.全反射的應用第十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日一.光疏介質和光密介質第十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日1.定義:（1）光疏介質:兩種介質中折射率較小的介質叫做光疏介質.（2）光密介質:兩種介質中折射率較大的介質叫做光密介質.對光疏介質n較小同一頻率的光在其中傳播的V較大對光密介質n較大同一頻率的光在其中傳播的V較小第十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日如何理解光疏介質和光密介質？光疏介質和光密介質只是相對而言的.比如我和下面一位比身高第十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日光從光疏介質射入光密介質時，入射角______折射角光從光密介質射入光疏介質時，入射角______折射角＞＜思考光進入不同介質時的角度大小關系：第十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日1.光疏介質光密介質是相對而言的.只有對給定的兩種介質才能談光疏介質與光密介質.沒有絕對的光密介質.2.光疏介質與光密介質的界定是以折射率為依據的,與介質的其它屬性(如密度等)無關.n水＝1.33n玻璃n金剛石＝2.42水和酒精：n水＝1.33＜n酒精＝1.36

酒精相對于水而言是光密介質，但ρ水＞ρ酒精

第十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日二.全反射第十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日θ1θ2NN'AOB光疏介質光密介質Bθ1θ2NN'AO光密介質光疏介質逐漸增大入射角，當入射角增大到某一角度，折射角接近90°時，繼續(xù)增大入射角，這時會發(fā)生什么情況？第十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日θ1θ2θ3第十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日θ1θ2θ3第二十頁，共五十九頁，2022年，8月28日θ1θ2θ3第二十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日θ1θ2θ3第二十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日θ1θ2θ3第二十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日θ1θ2θ3第二十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日θ1θ2θ3第二十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日θ1θ2θ3第二十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日θ1θ2θ3第二十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日θ1θ2θ3第二十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日θ1θ2θ3第二十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日θ1θ2θ3=900第三十頁，共五十九頁，2022年，8月28日結論：隨著入射角的增大，反射角、折射角都隨之增大，同時反射光的強度增強，折射光的強度減弱.當入射角達到某一角度時折射角為900，此時，在界面上只有反射光線，沒有折射光線，發(fā)生了全反射，此時的入射角叫做臨界角，用C表示.第三十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日1.全反射現(xiàn)象

當光從光密介質進入光疏介質時，折射角大于入射角.當入射角增大到某一角度時，折射角等于900，此時，折射光完全消失入射光全部返回原來的介質中，這種現(xiàn)象叫做全反射.2.臨界角

光從光密介質射向光疏介質時，折射角等于900時的入射角用字母C表示.臨界角是指光由光密介質射向光疏介質時，發(fā)生全反射形象時的最小入射角，是發(fā)生全反射的臨界狀態(tài).第三十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日

當光由光密介質射入光疏介質時：若入射角i<C，則不發(fā)生全反射，既有反射又有折射形象.若入射角i≥C，則發(fā)生全反射形象第三十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日3.臨界角的計算A.當光由某種介質射入真空或空氣時:B.任意兩種介質:n密、n疏故臨界角C==arcsin(

)其中,n密、n疏分別為光密介質和光疏介質的絕對折射率.n密對疏=第三十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日例：某介質的折射率為根號2，一束光從介質射向空氣，入射角為60°，圖中光路圖正確的是（）D第三十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日

（1）光從光密介質射向光疏介質（2）入射角大于或等于臨界角,即i≥C以上兩個條件必須同時滿足，缺一不可

4.發(fā)生全反射的條件第三十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日三.全反射的應用第三十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日1.露珠第三十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日2、珠寶的鑒賞（玻璃：320-420金剛石：24.40）第三十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日3.海市蜃樓中新網2004年3月16日電，15日上午11時30分左右(北京時間10時30分)，日本根室市職員谷口博之在北海道根室市海域的根室海峽上空，觀測到了船懸于半空的海市蜃樓奇觀，并將其拍攝下來。第四十頁，共五十九頁，2022年，8月28日中央電視臺記者2001年9月12日沿著青藏公路經過海拔2675米的萬長鹽橋時，突然看到遠處的戈壁上，有沙丘飄浮在天空中，在陽光和浮云的作用下，沙丘不斷變幻著顏色，沙丘的周圍是“波光粼粼的湖水”，水面映出清晰的倒影。第四十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日

夏天，在氣壓恒定的海面上，空氣密度隨高度增加而減小，對光的折射率也隨之減小，從而形成一具有折射率梯度的空氣層.當光線通過此空氣層時，將發(fā)生偏轉.

若人在較高處，看到的蜃景是由折射形成的正立虛像；若人在較低處，看到的蜃景是由折射和全反射形成的倒立虛像.海邊、沙漠蜃景的成因第四十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日4545454545454.全反射棱鏡第四十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日A、原理：利用全反射原理B、作用：改變光路C、優(yōu)越性：反光率高,接近達到100%，成像失真小.D、應用：精密昂貴的光學儀器中，比方說顯微鏡，單反相機，潛望鏡，望遠鏡……第四十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日第四十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日第四十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日第四十七頁，共五十九頁，2022年，8月28日第四十八頁，共五十九頁，2022年，8月28日5.光導纖維—光纖通訊

一種利用光的全反射原理制成的能傳導光的玻璃絲，由內芯和外套組成，直徑只有幾微米到100微米左右，內芯的折射率大于外套的折射率.

當光線射到光導纖維的端面上時，光線就折射進入光導纖維內，經內芯與外套的界面發(fā)生多次全反射后，從光導纖維的另一端面射出，而不從外套散逸,故光能損耗極小.第四十九頁，共五十九頁，2022年，8月28日第五十頁，共五十九頁，2022年，8月28日

光導纖維在醫(yī)學上的應用:內窺鏡第五十一頁，共五十九頁，2022年，8月28日光纖通信第五十二頁，共五十九頁，2022年，8月28日1880年，美國電話發(fā)明家貝爾就已經研究并成功地發(fā)送與接收了光電話．1881年，貝爾宣讀了一篇題為〈關于利用光線進行聲音的產生與復制〉的論文，報導了他的光電話裝置．

1930年至1932年間，日本在東京的日本電報公司與每日新聞社之間實現(xiàn)了3.6公里的光通信，但在大霧大雨天氣里效果很差.1927年，英國的貝爾德首閃利用光全反射現(xiàn)象制成石英纖維可解析圖像相關資料第五十三頁，共五十九頁，2022年，8月28日1951年，荷蘭和英國進行柔軟纖維鏡的研制．1970年美國康寧公司用高純石英首次研制成功耗損率為每公里20分貝的套層光纖，使通信不纖研究躍進了一大步．一根光纖可以傳輸150萬路電話和2萬套電視.1953年，荷蘭人范赫爾把一種折射率為1.47的塑料涂在玻璃纖維上，形成比玻璃纖維芯折射率低的套層，得到了光學絕緣的單根纖維．80年代末，在不到10年時間內．光纜就越過大西洋，聯(lián)結了歐洲和美洲.1993年光纜跨過太平洋，把美國、加拿大和日本聯(lián)結起來.第五十四頁，共五十九頁，2022年，8月28日第五十五頁，共五十九頁，2022年，8月28日一、光疏介質與光密介質1.定義折射率較小的介質叫做光疏介質.折射率較大的介質叫做光密介質.2.理解①相對性.②以折射率為依據的，與介質的其它屬性無關.

課堂小結第五十六頁，共五十九頁，2022年，8月28日二、全反射1.全反射現(xiàn)象當光從光密介質進入光疏介質時，折射角大于入射角.當入射角增大到某一角度時，折射角等于900，此時，折射光完全消失入射光全部返回原來的介質中，這種現(xiàn)象叫做全反射.2.臨界角發(fā)生全反射形象時的最小入射角.3.臨界角的計算4.發(fā)生全反射的條件:

（1）光從光密介質射向光疏介質（2）入射角大于或等于