全反射-【新教材】人教版高中物理選擇性必修第一冊(cè)課件

第四章

光4.2全反射選擇性必修第一冊(cè)①光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)．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(duì)于精密的光學(xué)儀器，如照相機(jī)、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%一、光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播。猜想2：如果增大入射角，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？B．只要入射角足夠大，光線在界面當(dāng)光線由AC面垂直入射時(shí)：(2)光導(dǎo)纖維的構(gòu)造：由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯和外套上發(fā)生全反射。提示：內(nèi)芯的折射率較大。C．不管入射角多大，光線在界面Ⅰ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象例1．一束光線從折射率為2的玻璃內(nèi)射向空氣，在界面上的入射角為45°.D．不管入射角多大，光線在界面Ⅱ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是()猜想2：如果增大入射角，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？了解光導(dǎo)纖維和全反射棱鏡的應(yīng)用。①光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)．【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)、全反射、臨界角；2、利用數(shù)學(xué)知識(shí)推導(dǎo)光的全反射臨界角；3、探究發(fā)生全反射產(chǎn)生的條件；4、利用全反射知識(shí)解釋生活中現(xiàn)象。了解光導(dǎo)纖維和全反射棱鏡的應(yīng)用?！疽搿可钪械娜瓷洮F(xiàn)象晶瑩剔透的露珠美麗的光纖裝飾自行車尾燈1.光疏介質(zhì)：

折射率較小的介質(zhì)（1）光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)是相對(duì)的。2.光密介質(zhì)：

折射率較大的介質(zhì)（2）光在光密介質(zhì)中的傳播速度比在光疏介質(zhì)中的小。

一、光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)一、光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)3.光由光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，折射角小于入射角4.光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，折射角大于入射角玻璃空氣猜想1：會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？猜想2：如果增大入射角，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？【實(shí)驗(yàn)】光從玻璃(或水)入射到空氣中，當(dāng)入射角大于某個(gè)值時(shí)，折射現(xiàn)象消失B．只要入射角足夠大，光線在界面在AC面發(fā)生全反射，垂直由BC面出射．光從玻璃(或水)入射到空氣中，當(dāng)入射角大于某個(gè)值時(shí)，折射現(xiàn)象消失(1)光導(dǎo)纖維傳光原理：全反射原理。C．不管入射角多大，光線在界面Ⅰ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象光從玻璃(或水)入射到空氣中，當(dāng)入射角大于某個(gè)值時(shí)，折射現(xiàn)象消失光由光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，折射角小于入射角猜想2：如果增大入射角，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？3、探究發(fā)生全反射產(chǎn)生的條件；（2）光在光密介質(zhì)中的傳播速度比在光疏介質(zhì)中的小。下面四個(gè)光路圖中，正確的是()光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率大于外層的折射率B．只要入射角足夠大，光線在界面3．光在光導(dǎo)纖維內(nèi)是如何傳播的？在AB、BC面發(fā)生兩次全反射，垂直由AC面出射．光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播。玻璃空氣玻璃空氣C我們把光從某種介質(zhì)射向真空或空氣時(shí)使折射角變?yōu)?0°時(shí)的入射角，稱作這種介質(zhì)的臨界角。二、全反射

1.定義：光由一種介質(zhì)射到另一介質(zhì)時(shí)，光線不發(fā)生折射，而全部返回到原介質(zhì)中繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象3.全反射的條件：①光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)．②入射角大于或等于臨界角．2.臨界角：（1）定義（2）公式：例1．一束光線從折射率為2的玻璃內(nèi)射向空氣，在界面上的入射角為45°.下面四個(gè)光路圖中，正確的是()

A例2.如圖所示，ABCD是兩面平行的透明玻璃磚，光線從界面Ⅰ射入玻璃磚，再從界面Ⅱ射出，回到空氣中，如果改變光到達(dá)界面Ⅰ時(shí)的入射角，則(

)A．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅰ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象B．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅱ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象C．不管入射角多大，光線在界面Ⅰ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D．不管入射角多大，光線在界面Ⅱ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象CD【問題探究】1．光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯和外套哪一種折射率較大？提示：內(nèi)芯的折射率較大。2．光在內(nèi)芯和外套的界面上同時(shí)發(fā)生折射和反射嗎？提示：在內(nèi)芯和外套的界面上只發(fā)生全反射，沒有發(fā)生折射。3．光在光導(dǎo)纖維內(nèi)是如何傳播的？提示：光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳播時(shí)，一般入射角大于臨界角，光在光導(dǎo)纖維內(nèi)發(fā)生全反射，在光導(dǎo)纖維內(nèi)沿鋸齒形路線傳播。1、光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率大于外層的折射率光在光導(dǎo)纖維內(nèi)發(fā)生全反射三、全反射應(yīng)用實(shí)例2．光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用：(物理觀念)提示：在內(nèi)芯和外套的界面上只發(fā)生全反射，沒有發(fā)生折射。光從玻璃(或水)入射到空氣中，當(dāng)入射角大于某個(gè)值時(shí)，折射現(xiàn)象消失B．只要入射角足夠大，光線在界面光從玻璃(或水)入射到空氣中，當(dāng)入射角大于某個(gè)值時(shí)，折射現(xiàn)象消失D．不管入射角多大，光線在界面Ⅱ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象猜想2：如果增大入射角，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？當(dāng)光線由AC面垂直入射時(shí)：②入射角大于或等于臨界角．C．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射4、利用全反射知識(shí)解釋生活中現(xiàn)象。猜想1：會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？1、光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)橫截面是等腰直角三角形的棱鏡光密介質(zhì)：折射率較大的介質(zhì)2．光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用：(物理觀念)2．光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用：(物理觀念)(1)光導(dǎo)纖維傳光原理：全反射原理。(2)光導(dǎo)纖維的構(gòu)造：由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯和外套上發(fā)生全反射。如圖所示。(3)光導(dǎo)纖維的應(yīng)用：光纖通信、醫(yī)學(xué)上的內(nèi)窺鏡。(4)光導(dǎo)纖維的優(yōu)點(diǎn)：容量大，衰減小，抗干擾強(qiáng)。例3.光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播。以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是(

)A．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射C．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射D．內(nèi)芯的折射率與外套的相同，外套的材料有韌性，可以起保護(hù)作用

A當(dāng)光線由AB面垂直入射時(shí)：橫截面是等腰直角三角形的棱鏡當(dāng)光線由AC面垂直入射時(shí)：變化90°變化180°ABCCBA在AC面發(fā)生全反射，垂直由BC面出射．在AB、BC面發(fā)生兩次全反射，垂直由AC面出射．2、全反射棱鏡三、全反射應(yīng)用實(shí)例

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(duì)于精密的光學(xué)儀器，如照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等，就需要用全反射棱鏡代替平面鏡