光的全反射1

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第6章--3 全反射全折射 (1)概述

R 1）。
1 ，要求 2 1 ，电磁波由光密媒质入射到光疏媒质。
电磁场
第6章平面电磁波的反射与折射
2. 对全反射的进一步讨论
θ i <θc 时，不产生全反射。
c
2 1
1 θ i =θc 时， sin t sin c 1 2
t 90o
R // R 0
B
arcsin
2 1
布儒斯特角或偏振角
电磁场
第6章平面电磁波的反射与折射
2.对垂直极化波的情况
2 cos1 1 cost R 0 2 cos1 1 cost
sin t 1 折射定律： sin i 2
cos1
只有当 1
2 cosi 1 cost 0
何时入射波全部被折射，无反射波？ R 0
电磁场
第6章平面电磁波的反射与折射
波的全折射现象：
当入射波以某一角度入射时，入射波在分界面处全部
透射于第二种媒质中，不发生反射的现象。
1 .对平行极化波的情况：
R//
又，折射定律：
1 cos1 2 cost 0 1 cos1 2 cost
电磁场
第6章平面电磁波的反射与折射
一般的平面波以布儒斯特角入射时情况如何？
如果电磁波以任意极化方式并以布儒斯特角入射，由于只有平行极
化波在入射角等于布儒斯特角时的反射才等于零，则反射波中只有垂直
极化波。这就是极化滤除效应。
请问：
一圆极化波布儒斯特角斜入射时，反射波是什么极化方式？
电磁场
第6章平面电磁波的反射与折射
1 0 , 2 2.25 0 , 1 2 0
布儒斯特角θb ：使平行极化波的反射系数等于0 的角。

全反射课件—高二上学期物理人教版选择性必修第一册

课堂小结
全反射
光疏介质、光密介质定义
全反射全反射的产生条件
全反射
临界角C sin C 1
n
全反射原理的应用实例
全反射棱镜光导纤维
再见
理论制造的光导纤维。（1）光传播的路径有特点：当有机玻璃射向空气的入射角大于临界角，光会发生全反射，于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。
逐渐减小或增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化。逐渐减小或增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化。（2）如果入射角逐渐增大,折射光离法线会越来越远,而且越来越弱,反射光却越来越强。下列关于光纤的说法中正确的是（）高锟因此获得 2009 年诺贝尔物理学奖。 (4)光导纤维的优点：容量大，衰减小，抗干扰强。思考：你知道为什么炎热夏天柏油路面有时看起来特别明亮吗？水中的气泡看上去特别明亮，这又是为什么呢？这都是发生了全反射现象，今天我们就来学习全反射。（3）海市蜃楼和沙漠蜃景 D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大
视频：观察反射、折射和全反射现象。激光笔发出的光射入一根弯曲的有机玻璃棒的一端，观察光传播的路径有什么特点。
B．内芯的折射率比外套的大，光传播时在将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。
C．光在介质2中的速度最小学习难点：1、判断是否发生全反射画出光路图
（演2示）：发观生察全反反射外射、的折套条射件和与全反外射现界象的界面上发生全反射
A．内芯的折射率比外套的小，光传播时在理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题;
（3）与平面镜相比，它的反射率高，几乎可达 100%。知道全反射棱镜、光导纤维及其应用;
内芯与外套的界面上发生全反射（1）截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜,当光线垂直任意一个表面射入时,在棱镜内部都能发生全反射,所以这样的棱镜叫全反射棱镜。

高中物理第4章光的折射与全反射第1节光的折射定律知识导航素材鲁科版选修3-4(new)

第1节光的折射定律思维激活插入水中的筷子，看上去好像在水面处折断了;一束阳光通过玻璃三棱镜后被分成了美丽的七彩色；……请同学们再说一些生活中与光有关的现象，并试着说明一下其中所蕴含的物理规律。

提示：人类渴望光明,生物需要阳光，人类感觉器官接收到的信息中，有90％以上是通过眼睛得来的.现在，光学已成为物理学的重要组成部分，在生产、生活和科学技术中有着广泛的应用，光学既是一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿学科之一。

自主整理一、折射角与入射角的定量关系1.光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时，___________会发生改变，这种现象叫做光的折射。

2。

折射定律:折射光与__________和__________在同一平面内，__________和__________分别位于法线两侧，____________的正弦与____________的正弦之比是一个常数,用公式表示是____________。

二、折射率的意义1.物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时，___________的正弦与__________的正弦的比值n，叫做这种介质的折射率，表达式是____________。

2。

不同介质的折射率不同，是由于光在不同介质中的____________不同.c为真空中的光速,v 为介质中的光速，则介质的折射率n与两者的关系是____________。

三、测量介质的折射率1。

如课本中图4—15所示，AO为____________，OE为____________,NN′为____________，于是i是____________,r是____________，计算玻璃折射率的方程是____________.2.为减小实验误差，需多测几组数据，分别求出每一次的折射率，最后求出玻璃折射率的____________。

四、对折射现象的解释1。

光的色散现象的产生是由于同一介质对不同颜色的光____________不同而引起的.七种色光中,红光的折射率____________,偏折程度____________,紫光的折射率____________,偏折程度____________.于是白光经三棱镜折射后，被分解为七种颜色的彩色光谱，出现了____________现象。

3-2 全反射和棱镜

光从斜面垂直入射，可使光线无损失的逆转180 如果入射光从一物发出，经两次全反射后成倒立的像，常用于潜望镜和望远镜。
棱镜全反射演示实验
next
8
9
光从端面入射，到达芯线与包层的分界面时，如果入射角大于全反射临界角，光线将发生全反射，光可以从光纤的一端无能量损失地传到另一端。（子午面上的光线）
next
1、偏向角（空气中的棱镜）光线在横截面内，从一个侧面入射，经两次折射从另一个侧面出射。 A 偏向角的定义：由入射光线方向转向出射光线方向的角度，用表示。由几何关系可得： i1 i2 i2' i1'
(i1 i 2 ) (i1 'i 2 ' )
17
A
18
i1 i1 ' A
0 A ) 2 A sin( ) 2
作业：
1. 第三章 4, 5
53
2. 编程画光通过三棱镜前后表面的偏向角随入射角i1变化的曲线。需要考虑的问题：在棱镜的右表面可能发生全反射，所以有些情况下,光不能从棱镜的右表面出射，只有i1大于一定值的入射光能穿过棱镜出射。
%MATLAB编程举例: n0=1.5,n=1; i1=[0:0.01:0.5]*pi; i2=asin(n0*sin(i1)/n); d_i=i2-i1; plot(i1*180/pi,i2*180/pi); hold on; plot(i1*180/pi, abs(d_i)*180/pi,'r-.','LineWidth',1.5); 可用help学习未知命令的用法，例： >> help sin SIN Sine of argument in radians. SIN(X) is the sine of the elements of X. See also asin, sind. Overloaded methods: codistributed/sin Reference page in Help browser doc sin

第6章--3 全反射全折射 (1)分析

条件： sinc 1，要求 2 1 ，电磁波由光密媒质入射到光疏媒质。
电磁场
第6章平面电磁波的反射与折射
2. 对全反射的进一步讨论 θ i <θc 时，不产生全反射。
2
1 c
θ i =θc 时，
sint
1 2
sin c
1
t 90o
R// R 0
透射波沿分界面方向传播，没有沿z 方向传播的功率，并且反
电磁场
例6.3-2
第6章平面电磁波的反射与折射
1 0,2 2.250, 1 2 0
布儒斯特角θb ：使平行极化波的反射系数等于0 的角。
电磁场
第6章平面电磁波的反射与折射
➢ 反射系数为零，发生全折射现象，对应的入射角称为布儒斯特角：
B sin1
2 时， 1 2
➢全折射现象只有在平行极化波的斜入射时才会发生；
电磁场
二、全反射与临界角
第6章平面电磁波的反射与折射
问题：电磁波在理想导体表面会产生全反射，在理想介质表面也会产生全反射吗？
概念：反射系数的模等于 1 的电磁现象称为全反射。
条件：（非磁性媒质，即 1 2 0 ）
电磁场
第6章平面电磁波的反射与折射
1.全反射的条件
由折射定律可知：
sint 11 sini 22
E E e R E e jk1( xsin1z cos1)
jk1 ( xsin1 z cos1 )
1
i0
i0
E (e e e ) jk1(xsin1z cos1) i0
j 2 jk1 ( xsin1 z cos1 )
2Ei0 cos(k1z cos1 )e j(k1xsin1 )

63 第十四章第1讲光的折射全反射

05
聚焦学科素养 STSE问题巧迁移 ——光的折射与全反射
光的折射、全反射规律广泛应用于生活与科技中，如屋门上的猫眼、潜水艇上的潜望镜、医学上的内窥镜等等。掌握光的折射规律和全反射规律，正确画出光路图是解决此类问题的关键。
例3 (2022·湖南高考)如图，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度 θ的控制(可视角度θ定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍)。透明介质的折射率n＝2，屏障间隙L＝0．8 mm。发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间。不考虑光的衍射。
到达底面时与
O
点距离为
L，则有sin
L 45°
＝ sin
R 75°
，
解得 L＝( 3 －1)R，则能从底面透射出光的面积为 S＝π( 3 －1)2R2，故
C 正确，ABD 错误。]
02
考点二全反射光导纤维
(重难共研类)
【知识梳理】 1．全反射：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将全部_消__失_，只剩下反射光线的现象叫作全反射。 2．全反射的条件 (1)光从光密介质射入光疏介质。 (2)入射角大__于__或__等__于__临界角。
顶点，半球外介质的折射率为 2 。一束以 MO 为中心、截面半径 r＝12 R 的光束平行于 MO 射到球面上，不考虑
多次反射，则能从底面透射出光的面积为
A．πR2
√C．π( 3 －1)2R2
πR2 B． 4 D．π( 2 －1)2R2
C [根据几何关系，光束边缘的光线进入半球时的入射角
为 30°，根据折射定律可知 n＝ssinin30γ° ，解得 γ＝45°，

第1讲光的折射全反射-2025版物理大一轮复习

光的折射全反射目标要求1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律。

2.掌握发生全反射的条件并会用全反射的条件进行相关计算。

考点一光的折射定律和折射率1.光的折射定律如图所示，入射光线、折射光线和法线在□1同一平面内，入射光线与折射光线分居□2法线的两侧；入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数。

2.折射率(1)定义：在物理学中，把光从□3真空射入某种介质发生折射时，入射角的□4正弦值与折射角的□5正弦值的比，叫作这种介质的折射率。

(2)定义式：n ＝□6sin θ1sin θ2。

(3)计算公式：n ＝cv。

因为v <c ，所以任何介质的折射率都□7大于1。

(4)当光从真空(或空气)斜射入某种介质时，入射角□8大于折射角；当光由介质斜射入真空(或空气)时，入射角□9小于折射角。

【判断正误】1.无论是光的折射，还是反射，光路都是可逆的。

(√)2.若光从空气射入水中，它的传播速度一定增大。

(×)3.根据n ＝cv可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比。

(√)1.对折射率的理解(1)公式n ＝sin θ1sin θ2中，不论光是从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。

(2)折射率与入射角的大小无关，与介质的密度无关，光密介质不是指密度大的介质。

(3)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。

同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。

(4)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率不变。

2.光路的可逆性在光的折射现象中，光路是可逆的。

如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射。

如图所示，激光笔发出一束激光射向水面O 点，经折射后在水槽底部形成一光斑P 。

已知入射角α＝53°，水的折射率n ＝43，真空中光速c ＝3.0×108m/s ，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。

新高考物理通用版总复习一轮课件专题十五第1讲光的折射全反射

(续表)
课标要求
热点考向
9.通过实例认识电磁波谱，知道光是电磁波
10.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发
展中的作用 11.知道狭义相对论的实验基础、基础原理和主要结论
3. 知道麦克斯韦电磁场理论，了解电磁波的产生、传播、发射和接收
12. 了解经典时空观与相对论时空观的主要区别.体会相对论的建立对人类认识世界的影响 13.初步了解广义相对论的几个主要观点以及主
1.判断下列题目的正误.
(1)光的传播方向发生改变的现象叫光的折射.( )
(2)折射率跟折射角的正弦成正比.( )
(3)只要入射角足够大，就能发生全反射.( )
(4)若光从空气中射入水中，它的传播速度一定减小.( )
(5)已知介质对某单色光的临界角为 C，则该介质的折射率
等于 1 sin
C.(
)
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
的频率决定. c
3.计算公式：n＝_____v___，因为 v＜c，所以任何介质的折射率都大于____1____.
对两种介质来说，若 n1>n2 ，则折射率为 n1 的介质称为 ___光__密___介质，折射率为 n2 的介质称为光疏介质.
4.物理意义：折射率是表示光从一种介质进入另一种介质时，发生___偏__折__程__度___的物理量，与入射角θ1 及折射角θ2 的大小无关.
2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对圆柱体(球)
玻璃砖上、下表面横截面为三角形
结构
是平行的
的三棱镜
横截面是圆
对光线
通过三棱镜的光圆界面的法线是
的作用通过平行玻璃砖的线经两次折射过圆心的直线，

光的全反射公式

光的全反射公式光的全反射是光在从光密介质射向光疏介质的接触面上发生的一种现象。

当光从光密介质射向光疏介质时，入射角大于临界角时，光将完全反射回光密介质，不会透射到光疏介质中。

这一现象被称为光的全反射。

光的全反射公式可以用来计算光的入射角和折射角之间的关系。

根据折射定律，入射角i和折射角r满足以下关系：n1sin(i) = n2sin(r)其中，n1和n2分别表示光密介质和光疏介质的折射率。

当入射角等于临界角时，折射角为90度，此时光将沿着光密介质的表面传播，不会进入光疏介质。

光的全反射在实际生活中有着广泛的应用。

例如，在光纤通信中，光信号通过光纤进行传输。

由于光纤的折射率比周围介质的折射率高，当光信号从光纤射出时，会发生全反射现象，使得光信号能够沿着光纤传输到目的地。

光的全反射还应用于光学器件中，如反射镜和光纤耦合器。

反射镜利用光的全反射将光线反射到特定的方向，光纤耦合器则利用光的全反射将光线从一个光纤耦合到另一个光纤。

光的全反射不仅在技术应用中有重要作用，也在自然界中存在。

例如，在水面上看到的鱼影就是由于光在水和空气的交界面上发生全反射而形成的。

此时，观察者只能看到鱼在水中的倒影，而无法看到鱼的实际位置。

光的全反射公式为我们理解和应用光的全反射提供了基础。

通过计算入射角和折射角之间的关系，我们可以确定光是否会发生全反射，并进一步应用于各种光学器件和技术中。

总结起来，光的全反射是光在从光密介质射向光疏介质的接触面上发生的一种现象。

通过光的全反射公式，我们可以计算光的入射角和折射角之间的关系，从而确定光是否会发生全反射。

光的全反射在光纤通信、光学器件和自然界中都有广泛的应用。

了解和掌握光的全反射公式对于理解光的行为和应用具有重要意义。

2022年中考物理复习强化训练：光现象实验探究

光现象实验探究1．如图甲所示是用易拉罐制成的简易针孔照相机：（1）如图乙，使用针孔照相机时，小孔对着_____（选填“明亮的室外”或“较暗的室内”）进行观察，可以看到_____的像（完整描述像的特点）；（2）正午时，小华在地面上铺一张白纸，将刻有边长为1cm的等边三角形小孔的纸板正对着太阳，保持纸板与白纸的距离为30cm，观察白纸上的光斑；①接着小华用另一张卡片覆盖在三角形孔上（如图丙所示）向左移动，大约遮住孔的一半时，观察光斑变化情况，与没有遮挡时相比较白纸上光斑大小将_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）；②没有遮挡时，渐渐增大纸板与白纸的距离到4m左右时，此时光斑形状是_____形的，然后再用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑亮度将_____（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；（3）晴天正午，小华从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图丁所示。

经与同学们讨论后认为：形状不规则光斑和较小的圆形光斑的形成原理是_____（选填“相同”或“不同”）的。

2．如图所示，在“探究平面镜成像的特点”实验中，桌面上已给出的器材有：带支架的玻璃板、铅笔各一个；完全相同的蜡烛两个；白纸一张；火柴一盒。

（1）为完成实验，还需要的实验器材是______（2）为了______，实验时要用玻璃板替代平面镜；而实验时需要多次实验的目的是______（3）为便于观察，该实验最好在______（填“较亮”或“较暗”）的环境进行。

实验过程中，需要竖直放置的是______，需要记录______的位置。

（后两空选填序号：A．玻璃板；B．两支蜡烛；C．玻璃板和两支蜡烛）（4）实验时，将蜡烛1放在玻璃板前，把另一个相同的蜡烛2放到玻璃板的另一侧，边移动、边观察，使它与1的像重合，观察时，眼睛应该在图中______处观察（选填“A”、“B”、“C”或“D”），蜡烛2的位置即是______位置。

为确定像的虚实，需在______位置放一个光屏（选填“蜡烛1”或“蜡烛2”），并在图中的______处观察光屏上是否有像（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。

光的全反射与光纤

光的全反射与光纤光的全反射是光学中的一个重要现象，它在光纤的工作原理中发挥着关键作用。

本文将介绍光的全反射的原理及其在光纤中的应用。

一、光的全反射的原理光是一种电磁波，其传播遵循折射定律。

当光从一种介质传播到另一种折射率较低的介质时，光线会发生折射。

然而，当光从折射率较高的介质传播到折射率较低的介质时，情况就不同了。

根据折射定律，当入射角大于一个特定的临界角时，光将发生全反射，即全部反射回原介质中。

光的全反射现象是基于能量守恒和动量守恒的原理，入射光的能量将完全返回到原介质内，而折射光的能量为零。

二、光的全反射在光纤中的应用光纤是一种利用光的全反射进行信号传输的技术。

光纤由内芯和外包层组成，内芯是折射率较高的材料，外包层则是折射率较低的材料。

光信号通过内芯的全反射来实现光的传输。

在光纤中，光信号通过光的全反射在纤芯内部反复发生反射，从而沿着光纤传输。

由于光的全反射的特性，光信号可以在光纤中长距离传输，而且无需外界干扰。

光的全反射不仅使光信号可以传输，而且还使光信号能够有效地防止损耗。

由于光在光纤中的传输是基于反射的，因此光损耗非常小，使得光纤成为一种优秀的传输媒介。

光纤的应用非常广泛，主要用于通信领域。

光纤通信具有传输速度快、带宽大、抗干扰性强等优点，成为现代通信的主要方式。

同时，光纤还广泛用于医疗、传感、工业控制等领域。

三、光纤技术的发展和前景随着科技的不断进步，光纤技术也在不断发展。

目前，光纤通信已经进入了高速、大容量的时代。

光纤通信网络已经覆盖了全球，成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

未来，随着物联网、云计算等技术的快速发展，对通信带宽的需求将会呈现爆发式增长。

光纤作为一种高效可靠的传输媒介，将继续发挥其重要作用。

同时，随着纤芯材料、传输技术的不断突破和创新，光纤技术也将迎来更广阔的发展前景。

总结：光的全反射是光学中的重要现象，通过折射定律及临界角的原理解释。

在光纤中，光的全反射被应用于信号传输，使光信号可以长距离传输且损耗极小。

鲁科版2019高中物理选择性必修第一册光的全反射

光的
钻石的临界角约为 24.4°，水的临界角约为 48.8°，而玻璃因制造材料的不同，临界角有较大的差异，一般在 30°至42°。介质的临界角越小，就越容易发生全反射。
全
反
射
03 产生全反射的条件
光由光密介质射入光疏介质，且入射角大于等于临界角。
一束单色光从玻璃射入空气。已知玻璃的折射率n=1.53,当入射角分别为500，300时，光能否发生折射？若能折射角多大？
制作：
回顾
光的折射
随着入射角的增大，折射角也跟着增大。
当光从玻璃出射到空气中时，随着入射角的不断增大，可能出现什么现象？
光密
折射率不同的两种介质
折射率较小的介质称为光疏介质折射率较大的介质称为光密介质
介
质和
例如：
光疏介
水晶与水相比，水晶为光密介质，水为光疏介质；水与空气相比，水为光密介质，空气为光疏介质。
虹霓的形成
虹霓的形成
打磨成多面体的钻石能闪闪
发光，是射到钻石背面的光全部
打
被反射回来的缘故。
磨
钻
石
全
会看到远处物体的倒景。
反
射
现
象
1、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）
全反射的应用
全反射棱镜的反射性能比镀银的平面镜更好，精密的光学仪器常用它代替镀银平面镜来反射光，如全反射棱镜应用于潜望镜等。
全反射的应用
通常能看见的彩虹是红色在外、紫色在内，这被称为“虹”。有时还能看见一组相对 “虹” 而言颜色较淡的彩色圆弧，红色在内、紫色在外，这被称为“霓”
解光由玻璃射入空气，是由光密介质射人光疏介质，其临界角满足

光的全反射现象解释

光的全反射现象解释光是一种电磁波，它在光密介质和光疏介质之间传播时会出现折射现象。

然而，在某些特定情况下，当光从光密介质射向光疏介质时，折射角会大于入射角的临界角，此时光将完全发生反射，不再折射进入光疏介质。

这种现象被称为光的全反射。

一、现象解释光的全反射现象是由光在不同介质中的传播速度差异引起的。

当光从光密介质（如玻璃）射向光疏介质（如空气）时，光的传播速度由快变慢，根据折射定律可知，入射角度增大时，折射角度也会增大。

当入射角等于临界角时，折射角接近90度，光在光疏介质中无法继续传播，会完全发生反射。

此时，入射光束与界面垂直，通过光密介质发射的光全部被反射回去，不会透射到光疏介质中。

由于光在光密介质中有一定的传输损耗，全反射现象得以减少能量损失，并在光纤通信等领域得到广泛应用。

二、光的全反射条件光的全反射现象发生的条件主要有两个方面：1. 光线由光密介质射入光疏介质时，入射角大于等于临界角。

临界角是指入射角使得折射角等于90度的角度。

2. 光密介质的折射率大于光疏介质的折射率。

折射率是光在不同介质中传播速度的比值，通常大于1。

满足以上两个条件时，光就会发生全反射现象。

三、应用光的全反射现象在科学和工程应用中具有重要意义。

1. 光纤通信：光纤作为一种特殊材料，利用光的全反射现象来实现信号的传输。

光在光纤中不断全反射，可以长距离地传输光信号，广泛应用于通信、互联网和电视等领域。

2. 显微镜：显微镜利用光的全反射现象，使得显微镜能够观察到非常小的细胞和微生物。

通过调整入射角度，可以使观察者更清晰地观察被观察物体的细节。

3. 水下世界观察：在水面上看下面的水或观看鱼儿等生物时，表面的水经历全反射，因此看到的都是反射回来的光线，使我们可以看到水中的景象。

四、总结光的全反射现象是光从光密介质射向光疏介质时的一种特殊现象。

当入射角大于临界角时，光束将完全反射回光密介质中，不再折射进入光疏介质。

这一现象在光纤通信、显微镜观察和水下世界观察中得到广泛应用。

2022秋新教材高中物理第四章光及其应用第三节光的全反射与光纤技术课件粤教版选择性必修第一册

由几何关系、反射定律及折射定律，有
i＝30°
③
i′＝90°－θ
④
sin i＝nsin r
⑤
nsin i′＝sin r′
⑥
联立①③④⑤⑥式并代入题给数据，得
sin r′＝2
2－ 4
3
⑦
由几何关系，r′即 AC 边射出的光线与最初的入射光线的夹角。
[答案]
(1)见解析
2 2－ 3 (2) 4
[素养训练]
提示：光只有满足从光密介质射入光疏介质，才会发生全反射。而光导纤维要传播加载了信息的光，需要所有光在内芯中经过若干次反射后，全部到达目的地，所以需要发生全反射，故内芯对光的折射率必须要比外套对光的折射率高。
[重难释解] 1．光导纤维的构造光导纤维一般由折射率较大的玻璃内芯和折射率较小的外层透明介质组成，如图所示。实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径在几微米到一百微米之间，外层包上折射率比它小的材料，再把若干根光纤集成一束，制成光缆，进一步提高了光纤的强度。
解析：光在光导纤维内传播而不折射出来，这是光在内芯和外套的界面上发生
全反射的缘故，因而内芯的折射率一定大于外套的折射率，所以C正确。
答案：C
探究(一) 全反射现象的分析 [问题驱动] 光照到两种介质界面处，发生了如图所示的现象。 (1)上面的介质与下面的介质哪个折射率大？ (2)全反射发生的条件是什么？提示：(1)下面的介质折射率大。 (2)一是光由光密介质射入光疏介质；二是入射角大于等于临界角。
(√ )
(3)容量大和抗干扰能力强都是光纤通信的优点。
(√)
3．选一选
光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输。若采用的光导纤维是由内芯

07 全反射1

1如图2，一束白光沿半径方向从A 点射入半圆形玻璃砖，在O 点发生反射和折射，折射光照在光屏上，a 、b 为折射光的上下边界，c 为反射光。

若入射点由A 向B 缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O 点，可以观察到各色光在光屏上陆续消失。

在光带未完全消失之前，下列说法正确的有A. c 光逐渐变暗B. ab 光带逐渐变亮C. a 光与b 光相比，a 光先消失D. 单色光a 通过玻璃砖所需的时间小于单色光b 通过玻璃砖所需的时间2如右图ABC 是一个足够大的直角棱镜主截面的一部分，A 为直角。

今有一细束单色光PO 以和BA 成30°角的方向入射在AB 侧面上的O 点，要使此束光线经AB 和AC 两界面折射后最终能从AC 面射出，棱镜介质对该单色光的折射率应当小于 ( )A.43B.3C.72D.1.53 OMO’N 为半圆形玻璃砖的横截面，OO ’为过截面圆心且垂直于MN 的直线，两条可见单色光线A 、B 距00'的距离为d ，从空气中垂直MN 射入玻璃砖中，在半圆界面上发生反射和折射的光路图如图所示，则下列说法正确的是A.由图可知a 光的频率比B 光的小 B.由图可知在玻璃砖中A 光的波长比B 光的小 C.在光的单缝衍射实验中，相同条件下,b 光比A 光更不容易发生衍射 D.在光的双缝干涉实验中，相同条件下，a 光条纹间距比B 光大4一束只含红光和紫光的复色光沿 PO 方向射入玻璃三棱镜然后分成两束光，并沿 ABPQOab c 图2OM 和ON 方向射出（如图所示），已知OM 和ON 两束光中只有一束是单色光，则（）A．OM 为复色光，ON 为紫光B．OM 为复色光，ON 为红光C．OM 为紫光，ON 为复色光D．OM 为红光，ON 为复色光5△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。

a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，由此可知 ( )A．棱镜内a光的传播速度比b光的小B．b光比a光的衍射现象更明显C．用两种光做双缝干涉实验，a光的条纹间距较小D．a光的波长比b光的长6如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复合光束c，则下列说法中正确的是( )A、a光在真空中的传播速度比b光在真空中的传播速度大B、a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度小C、玻璃对a光的折射率比玻璃对b光的折射率大D、从玻璃射向空气，a光的临界角大于b光的临界角7如图所示，一块足够大的平行玻璃砖水平放置在一块足够大的镜面朝上的平面镜上，在玻璃砖的上方有一水平的挡光板，从光源O点向玻璃砖射出一束复色光，经折射、反射、折射（忽略玻璃砖的上表面反射），在挡光板上出现了A、B两色光点。

新教材高中物理第四章光2全反射课件新人教版选择性必修第一册

酒精来说是光疏介质；由v＝
c n
可知，光在光密介质中的速度较小．故
B、D正确．
全反射的应用
1．全反射棱镜截面为等腰直角三角形的棱镜，利用全反射_改__变__光__的__方__向__． 2．光导纤维由折射率__较__大____的内芯和折射率___较__小___的外套组成，光传播时在内芯与外套的界面上发生_全__反___射__．
变式1 光线在空气和玻璃的分界面上发生全反射的条件是 ( ) A．光从空气射到分界面上，入射角足够小 B．光从空气射到分界面上，入射角足够大 C．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大 D．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小【答案】C 【解析】全反射是光从光密介质向光疏介质入射时入射角足够大时才会发生的，玻璃是光密介质，空气是光疏介质，故C正确，A、B、D错误．
对岸山峰和天空的倒影，水面下的景物则根本看不到．下列说法中正确
的是
()
A．远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了全反射
B．光线由水射入空气，光的波速变大，波长变小 C．远处水面下景物的光线射到水面处，入射角很大，可能发生了全反射，所以看不见 D．近处水面下景物的光线射到水面处，入射角较小，反射光强而折射光弱，因此有较多的能量射出水面而进入人眼中【答案】C
(3)光导纤维的应用：携带着数码信息、电视图像、声音等的光信号沿着光纤传输到很远的地方，实现光纤通信．
素养点评：本探究通过对全反射应用的研究，培养“科学态度与责任”素养．
光导纤维精练3 由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体．要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多少？