10.2 光的全反射及應(yīng)用

10.2光的全反射及其應(yīng)用

在夜間公園、廣場、夜市等場所經(jīng)?？梢钥吹揭环N兒童玩具叫做“滿天星”，它由一個發(fā)光系統(tǒng)幾百根塑料絲組成。啟動開關(guān)后，它一面發(fā)出不同色彩的光，一面不停地旋轉(zhuǎn)，就像滿天星斗一樣，

令人浮想聯(lián)翩。你知道它的工作原理嗎？思考活動觀察光在半圓柱形玻璃磚中的傳播現(xiàn)象將半圓柱形玻璃磚放在實(shí)驗(yàn)桌上，讓激光燈發(fā)出的光，沿半圓柱形玻璃磚的半徑方向射向圓心，讓入射角從0°逐漸增大,如下圖所示。觀察上面的實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)思考1、在光從玻璃射向空氣時，折射角大還是入射角大？2、隨著入射角的增大，折射光線的亮度是越來越亮還是越來越暗亦或亮度不變？反射光線的亮度又如何變化？3、當(dāng)折射角為90°時，入射角大約多少度？繼續(xù)增大入射角，還能看到折射光線嗎？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°；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)4、全反射：入射光線在介質(zhì)分界面上被全部反射的現(xiàn)象。（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)；6、全反射的條件5、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)C例題分析

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金剛石二、全反射的應(yīng)用1、光纖光導(dǎo)纖維就是依據(jù)全反射原理制成的光學(xué)器件。1966年7月，前香港中文大學(xué)校長高錕（1933—2018）首先提出光纖可以用于通訊傳輸?shù)脑O(shè)想，后來因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎，被譽(yù)為“光纖之父”光纖應(yīng)用：（1）光纖通信（2）醫(yī)用內(nèi)窺鏡通信容量大；傳輸損耗低；抗電磁干擾性能好；保密性好；重量輕；體積??；耐腐蝕；節(jié)約金屬材料等2、改變光的傳播方向3、成像