高二 粵教版 物理 第四章《光的全反射與光纖技術》課件

高二—粵教版—物理—第四章

光的全反射與光纖技術演示實驗：水柱導光思考：（1）將瓶中裝滿水，開啟激光器，可以看到什么現象？（2）當水柱隨著瓶中的水位下降而變形的時候，又可以看到什么現象？知識回顧：光的折射光從空氣進入玻璃，折射角小于入射角光從玻璃進入空氣，折射角大于入射角光從空氣進入玻璃光從玻璃進入空氣思考：在不同入射的情況下，空氣中的角度總比玻璃中角度大，說明光線的偏折程度跟介質的什么性質有關？介質的折射率影響光線偏折程度的因素請同學在筆記本上畫出光線在玻璃和空氣之間傳播時的光路圖θ1θ2空氣（n1）NN'AOB玻璃（n2）θ1θ2＞n１＜n2θ1θ2空氣（n1）NN'AOB玻璃（n2）光從一種介質進入另一種介質時：光密介質和光疏介質折射率較小的介質稱為光疏介質折射率較大的介質稱為光密介質

思考：光從水中進入玻璃中，哪種介質是光密介質？哪種是光疏介質？水為光疏介質，玻璃為光密介質思考：探究全反射現象設計實驗：1.隨著入射角的增加，折射角如何變化？2.折射光線和反射光線亮度如何變化？光由光密介質射入光疏介質時，折射角大于入射角。當入射角增大到一定程度，折射角先會增大到90°，如果此時再增加入射角，會出現什么現象？全反射和臨界角當入射角達到某一角度,折射角達到90°，繼續(xù)增大入射角，折射角將大于90°，此時，入射光線全部被反射回折射率較大的介質中，這種現象叫做全反射，這時的入射角叫做臨界角icθ光密介質NN'AOC光疏介質全反射條件實驗驗證：光線從空氣射入水中時的現象。全反射條件實驗驗證：光線從水射入空氣中時的現象。全反射的條件：（1）從光密介質射向光疏介質

（2）入射角等于或大于臨界角臨界角與折射率的關系思考：光從介質射入空氣時，發(fā)生全反射的臨界角怎么表示？NA

介質N'O

空氣θ1θ2B

由于光具有可逆性，所以臨界角可以表示為：常見物質的臨界角：

水：48.8°

玻璃：32-42°

鉆石湖水玻璃

鉆石：24.4°解釋水柱導光現象原因分析①入射角大于臨界角，發(fā)生全反射現象，沒有光折射出水柱②入射角小于臨界角，不能發(fā)生全反射現象，有光折射出水柱光導纖維由纖芯與包層兩層組成．纖芯的折射率比包層的大，光傳播時在纖芯與包層的界面上發(fā)生全反射．光纖的結構和導光原理光纖的發(fā)展和應用醫(yī)用內窺鏡光纖通信具有容量大、衰減小、抗干擾能力強的特點“光纖之父”高錕1966年，33歲的華裔科學家高琨博士提出用直徑僅幾微米的玻璃纖維作為光的傳導以傳輸大量信息。小結1.全反射條件：①n較大n較小

②θ≥ic3.應用：光導纖維

生活中的全反射現象光彩亮麗的水中氣泡晶瑩奪目的露珠你能用全反射的知識解釋生活中的這些現象嗎？思考：海市蜃樓的成因海面光源（A）n1n2n3n4n1>n2>n3>n4眼睛C光線②某種介質對空氣的折射率是

，一束光從該介質射向空氣，入射角是60°，則下列光路圖中正確的是(圖中Ⅰ為空氣，Ⅱ為介質)(

)例1D如圖所示，ABCD是兩面平行的足夠長的透明玻璃磚，AB面和CD面是玻璃和空氣的分界面，分別設為界面Ⅰ和界面Ⅱ.光線從界面Ⅰ射入玻璃磚，再從界面Ⅱ射出，回到空氣中，如果改變光到達界面Ⅰ時的入射角，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)生全反射現象例2CD一束光以45°的入射角從AB面射入如圖2所示的透明三棱鏡中，棱鏡折射率n＝.試求進入AB面的折射角，并在圖中畫出該光束在棱鏡中的光路．例3謝謝觀看!高一—粵教版—物理—第四單元

光的全反射與光纖技術答疑習題講解例1：折射率為n、長度為L的玻璃纖維置于空氣中，若從A端射入的光線能在玻璃纖維中發(fā)生全反射，最后從B端射出，如圖所示，求光在A面上入射角的最大值.θ2ic習題講解

60°90°i2r2光線①光線②習題講解例3：我國的光纖通信技術處于世界領先水平．光纖內芯(內層玻璃)的折射率比外套(外層玻璃)的___