高建平高二物理全反射

高建平高二物理全反射課件第1頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四全反射當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90°時(shí)，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象叫做全反射.全反射臨界角：（1）光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，當(dāng)折射角變?yōu)?0°時(shí)的入射角叫臨界角；（2）光從折射率為n的介質(zhì)射向真空時(shí)臨界角的計(jì)算公式:產(chǎn)生全反射的條件：（1）光必須從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；（2）入射角必須等于或大于臨界角．大氣中的光現(xiàn)象—蒙氣差海市蜃樓沙漠里的蜃景第2頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四光導(dǎo)纖維利用光的全反射，可制成光導(dǎo)纖維。光從光導(dǎo)纖維一端射入后，在傳播過程中經(jīng)過多次全反射，最終從另一端射出。由于發(fā)生的是全反射，因此傳播過程中的能量損耗非常小。用光導(dǎo)纖維傳輸信息，既經(jīng)濟(jì)又快捷。

第3頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四1.一個(gè)等腰直角三棱鏡的截面如圖所示，一細(xì)束綠光從AC面的P點(diǎn)沿平行底面AB方向射入棱鏡后，經(jīng)AB面反射，再從BC面的Q點(diǎn)射出，且有PQ∥AB（圖中未畫光在棱鏡內(nèi)的光路）．如果將一細(xì)束藍(lán)光沿同樣的路徑從P點(diǎn)射入三棱鏡，則從BC面射出的光線是

.A.仍從Q點(diǎn)射出,出射光線平行于ABB.仍從Q點(diǎn)射出,出射光線不平行于ABC.可能從Q'點(diǎn)射出,出射光線平行于ABD.可能從Q"點(diǎn)射出,出射光線平行于AB

CPABQC第4頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四2．如圖所示，一束單色光沿半圓柱形玻璃磚的半徑垂直ab面入射，有光線從ab面射出。以O(shè)點(diǎn)為圓心，將玻璃磚緩慢轉(zhuǎn)過θ角時(shí)，恰好沒有光線從ab面射出。則該玻璃磚的折射率為()A．B．C.D．單色光baOθB第5頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四太陽光ba小水珠3．彩虹是懸浮于空氣中的大量小水珠對(duì)陽光的色散造成的，如圖所示為太陽光照射到空氣中的一個(gè)小水珠發(fā)生全反射和色散的光路示意圖，其中a、b為兩束頻率不同的單色光。對(duì)于這兩束光，以下說法中正確的是（）A．單色光a比單色光b的頻率高B．由水射向空氣，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角C．在水中a光的傳播速度小于b光的傳播速度D．如果b光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則a光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)B第6頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四4.如圖為一均勻的柱形透明體，折射率n=2。①求光從該透明體射向空氣時(shí)的臨界角；②若光從空氣中入射到透明體端面的中心上，試證明不論入射角為多大，進(jìn)入透明體的光線均不能從側(cè)面“泄漏出去”。

第7頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四解：①臨界角②證明：q1

q2q3∴當(dāng)最小∴任何光線均不能從側(cè)面“泄漏出去”第8頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四5.據(jù)報(bào)道：2008年北京奧運(yùn)會(huì)時(shí)，光纖通信網(wǎng)將覆蓋所有奧運(yùn)場(chǎng)館，為各項(xiàng)比賽提供安全可靠的通信服務(wù)。光纖通信可利用光的全反射將大量信息高速傳輸．如圖所示，一根長為L的直光導(dǎo)纖維，它的折射率為n．如果把該光纖放在空氣中，要使從它的一個(gè)端面進(jìn)入光纖的光發(fā)生全反射，最大的入射角是多少(用該角的正弦函數(shù)值表示)？為簡(jiǎn)化問題，光纖外套忽略不計(jì)．i第9頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四i解：如右圖所示，入射角最大時(shí)對(duì)應(yīng)的光線在側(cè)壁恰好發(fā)生全反射，即入射角為臨界角．①②r=90°-C③解①②③式得Cr第10頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四6.如圖所示，光線以30°入射角從玻璃中射到玻璃與空氣的界面上，它的反射光線與折射光線的夾角為90°，求：（1）這塊玻璃的折射率；（2）光在玻璃中的傳播速度；（2）沒有光線從玻璃上表面折射出來的條件

ri第11頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四解：（1）ri由圖知，入射角i=30°，折射角r=60°（2）光在玻璃中的速度為：v=c/n=3.0×108/1.732=1.73×108m/s（3）若要沒有光線從玻璃中折射出來,即發(fā)生全反射,入射角i應(yīng)滿足：得：第12頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四

7.在桌面上有一個(gè)倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示。有一半徑為r=0.1m的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的桌面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為n=1.73。則：

①通過計(jì)算說明光線1能不能在圓錐的側(cè)面B點(diǎn)發(fā)生全反射？②光線1經(jīng)過圓錐側(cè)面B點(diǎn)后射到桌面上某一點(diǎn)所用的總時(shí)間是多少？（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）12BArO第13頁，共14