全反射課件高二上學(xué)期物理人教版選擇性(1)2

全反射課堂引入大家知道為什么水中的氣泡或者玻璃中的氣泡看起來特別的明亮嗎？θ1θ2空氣NN'AOB水θ1θ2水NN'AOB空氣光由折射率小的介質(zhì)斜

射入折射率大的介質(zhì)

折射角<入射角光由折射率大的介質(zhì)斜射入折射率小的介質(zhì)折射角>入射角知識回顧介質(zhì)空氣水酒精金剛石折射率1.000281.331.362.42光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)光疏介質(zhì)：兩種介質(zhì)中折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)。光密介質(zhì)：兩種介質(zhì)中折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)。光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)是相對的！光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)思考:光在光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)中傳播時,怎樣比較傳播速度？解答:通過v=比較,介質(zhì)的折射率越大,光在其中傳播的速度越小。光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)光進(jìn)入不同介質(zhì)時的角度大小關(guān)系：光由光疏介質(zhì)斜射入光密介質(zhì)

折射角<入射角光由光密介質(zhì)斜射入光疏介質(zhì)

折射角>入射角光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)全反射

既然光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，由此可以預(yù)料，當(dāng)入射角增大到一定程度時，折射角就會增大到90°．θ1θ2介質(zhì)NN'AOB空氣θ1θ2介質(zhì)NN'AOB空氣折射角θ2為90°時，會發(fā)生什么情況？全

反

射請觀察：

當(dāng)入射角增大時，反射角和折射角如何變化？反射光的強度和折射光的強度如何變化？全反射演示實驗

光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，當(dāng)折射角增大到90°時，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現(xiàn)象叫做全反射．θ1θ2介質(zhì)NN'AOB空氣θ3Cθ1θ3介質(zhì)NN'AOC空氣折射角θ2為90°時，發(fā)生全反射現(xiàn)象．全反射全反射臨界角

在研究全反射現(xiàn)象中，剛好發(fā)生全反射的，即折射角等于90°時的入射角是一個很重要的物理量，叫做臨界角．臨界角用C表示θ1θ3光密介質(zhì)NN'AOC光疏介質(zhì)

當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，如果入射角等于或大于臨界角，就發(fā)生全反射現(xiàn)象．θ1≥臨界角發(fā)生全反射現(xiàn)象

計算折射率為ｎ的介質(zhì)在空氣中發(fā)生全反射時的臨界角ＣN

介質(zhì)N'

空氣900cAA'

折射率越大，臨界角C越小，越容易發(fā)生全反射全反射臨界角不同介質(zhì)的臨界角介質(zhì)水玻璃金剛石折射率n1.331.5~1.92.42臨界角C48.8°32°~42°24.4°全反射臨界角發(fā)生全反射的條件發(fā)生全反射的條件①光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)；②入射角等于或大于臨界角．

全反射現(xiàn)象解釋大家知道為什么水中的氣泡或者玻璃中的氣泡看起來特別的明亮嗎？因為水或玻璃相對于氣泡中的空氣是光密介質(zhì)，光從水或玻璃射向氣泡時，一部分光在氣泡界面上發(fā)生了全反射ｈo例題夜晚，在湖中心水面深ｈ=1m處放一點光源，在岸上的人看來，水面能否全部被照亮？若能，請說明理由．若不能，求出被照亮的面積.已知水的折射率為1.33(sin48.80=1/1.33,tan48.80=1.14)夜晚，在湖中心水面深ｈ=1m處放一點光源，在岸上的人看來，水面能否全部被照亮？若能，請說明理由．若不能，求出被照亮的面積.已知水的折射率為1.33(sin48.80=1/1.33,tan48.80=1.14)ＣｈoBD例題解析：由于光從水射向空氣時發(fā)生全反射，故水面不能被全部照亮。恰好發(fā)生全反射時，入射角達(dá)到臨界角，如圖。

，故

又

故r=1.14m故被照亮的面積為Ｃr全反射棱鏡的截面為等腰直角三角形，當(dāng)光從圖中所示的方向射入玻璃時，由于光的方向與玻璃面垂直，光線不發(fā)生偏折。但在玻璃內(nèi)部，光射向玻璃與空氣的界面時，入射角大于臨界角，發(fā)生全反射。這種棱鏡在光學(xué)儀器中可用來改變光的方向。全反射棱鏡全反射的應(yīng)用：全反射棱鏡45

變化90°各種玻璃的臨界角為320-42045

45

45

變化180°全反射的應(yīng)用：全反射棱鏡全反射棱鏡實驗全反射的應(yīng)用：全反射棱鏡（1）潛望鏡（2）望遠(yuǎn)鏡全反射的應(yīng)用：全反射棱鏡

一般的平面鏡都是在玻璃的后面鍍銀，但是銀面容易脫落．因此對于精密的光學(xué)儀器，如照相機、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等，就需要用全反射棱鏡代替平面鏡．與平面鏡相比,它的反射率高,幾乎可達(dá)100%。

全反射的應(yīng)用：全反射棱鏡全反射的應(yīng)用：光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維1966年，33歲的華裔科學(xué)家高錕提出：光通過直徑僅幾微米的玻璃纖維就可以用來傳輸大量信息。高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎。根據(jù)這一理論制造的光導(dǎo)纖維（opticalfiber）已經(jīng)普遍應(yīng)用到通信領(lǐng)域。這其中就用到了全反射原理。高錕（1933-2018）全反射的應(yīng)用：光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維是非常細(xì)的特制玻璃絲，直徑只有幾微米到幾百微米之間，由內(nèi)芯與外套兩層組成．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射．

把光導(dǎo)纖維聚集成束，使其兩端纖維排列的相對位置相同，圖像就可以從一端傳到另一端了．光導(dǎo)纖維全反射的應(yīng)用：光導(dǎo)纖維醫(yī)學(xué)上將光導(dǎo)纖維制成內(nèi)窺鏡，用來檢查人體內(nèi)臟的內(nèi)部。實際的內(nèi)窺鏡裝有兩組光纖，一組把光傳送到人體內(nèi)部進(jìn)行照明，另一組把體內(nèi)的圖像傳出供醫(yī)生觀察。全反射的應(yīng)用：光導(dǎo)纖維做一做水流導(dǎo)光將塑料瓶下側(cè)開一個小孔，瓶中灌入清水，水就從小孔流出。用激光水平射向