全反射_课件
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课件7：13.2全反射
于90°；
光从光密介质射到光疏介质时，折射角大于入射角，折射
角可等于90°。
二、全反射
1．定义： 光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角增大 折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射光线却越来越 强。当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光 完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射．这时的入射 角叫临界角。用“C”表示。
正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)( D )
2、如下各图画的是光由空气进入全反射(等腰直 角)玻璃棱镜，再由棱镜射入空气中的光路图。
其中正确的光路图是( A )
【解析】 光由空气进入玻璃，入射角为0°时，折射光线不 改变方向，光由玻璃射向棱镜的斜边玻璃与空气界面时，发 生全反射现象，光线在直角边射出时不改变方向。
第十三章 光
2 全反射
一、光疏介质和光密介质
1．定义：两种介质比较，折射率较小的介质叫光疏介质。折射率 较大的介质叫光密介质。
２．说明：①光疏和光密介质是相对的。因为折射率的大小是相对
的。②密度大的介质不一定是光密介质。如水和酒精..
介质 空气
水
酒精 金刚石
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
折光射从率光疏1介.0质80射0到2 光密1介.3质3 时，折1.射36角小于入2.射42角，并小
四、光导纤维
应用--光导纤维—光纤通讯
一种利用光的全反射原理制成的能传导光的玻璃丝，由内芯和外 套组成，直径只有几微米到100微米左右，内芯的折射率大于外 套的折射率。
当光线射到光导纤维的端面上时，光线就折射进入光导纤维内， 经内芯与外套的界面发生多次全反射后，从光导纤维的另一端面 射出，而不从外套散逸,故光能损耗极小。
3、关于光纤的说法，正确的是( C )
全反射课件
全反射面
光线方向改变 角度
AB AC
90°
方式二
方式三
AC AB、BC
180°
Hale Waihona Puke AB AC0°(发生侧移)
●2.光导纤维
● (1)光导纤维：人们设计出用光密介质制成用来传导光信号的纤维状的装 置．
●(2)光纤原理：“光纤通信”利用了全反射的原理．光 导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有1～100 μm 左右，由内芯和外套两层组成(如图所示)，内芯折射率 比外套大，光在内芯中传播时，在内芯与外套的界面发 生全反射，有效减小了光的能量损失，极大提高了传播 的质量，实现了远距离传送．因此，光信号能携带着数 码信息、电视图像、声音等沿着光纤传播到很远的地方， 实现光纤通信．
下列叙述中正确的是( ) ●A．背对阳光看玻璃球觉得比较明亮，主要原因是光在
球中发生全反射
●B．雨过天晴时，空中出现的彩虹是因为阳光在水滴的 表面上反射而形成的
●C．常看到倒扣在水中的空玻璃杯显得很明亮的原因与 水中上升的气泡很亮的原因是一样的
●D．以上判断均不正确
●解析： 背对阳光看玻璃球比较明亮，是光在玻璃球中 发生全反射；彩虹是因为阳光在水滴中折射形成的；C 项中现象的成因是由于光在介质表面发生了全反射，A、 C项正确．
●4．不同色光的临界角
●不同色光的临界角：不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时， 频率越高的光的临界角越小，越易发生全反射．
如图所示abc是一块用折射率n＝2的玻璃制成的透明体 的横截面，ab是半径为R的圆弧，ac边与bc边垂直， ∠aOc＝60°.当一束平行黄色光垂直照到ac上时，ab部 分的外表面只有一部分是黄亮的，其余是暗的．求黄亮 部分的弧长为多少？
光线方向改变 角度
AB AC
90°
方式二
方式三
AC AB、BC
180°
Hale Waihona Puke AB AC0°(发生侧移)
●2.光导纤维
● (1)光导纤维：人们设计出用光密介质制成用来传导光信号的纤维状的装 置．
●(2)光纤原理：“光纤通信”利用了全反射的原理．光 导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有1～100 μm 左右，由内芯和外套两层组成(如图所示)，内芯折射率 比外套大，光在内芯中传播时，在内芯与外套的界面发 生全反射，有效减小了光的能量损失，极大提高了传播 的质量，实现了远距离传送．因此，光信号能携带着数 码信息、电视图像、声音等沿着光纤传播到很远的地方， 实现光纤通信．
下列叙述中正确的是( ) ●A．背对阳光看玻璃球觉得比较明亮，主要原因是光在
球中发生全反射
●B．雨过天晴时，空中出现的彩虹是因为阳光在水滴的 表面上反射而形成的
●C．常看到倒扣在水中的空玻璃杯显得很明亮的原因与 水中上升的气泡很亮的原因是一样的
●D．以上判断均不正确
●解析： 背对阳光看玻璃球比较明亮，是光在玻璃球中 发生全反射；彩虹是因为阳光在水滴中折射形成的；C 项中现象的成因是由于光在介质表面发生了全反射，A、 C项正确．
●4．不同色光的临界角
●不同色光的临界角：不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时， 频率越高的光的临界角越小，越易发生全反射．
如图所示abc是一块用折射率n＝2的玻璃制成的透明体 的横截面，ab是半径为R的圆弧，ac边与bc边垂直， ∠aOc＝60°.当一束平行黄色光垂直照到ac上时，ab部 分的外表面只有一部分是黄亮的，其余是暗的．求黄亮 部分的弧长为多少？
全反射 课件
[名师点睛] (1)光疏介质、光密介质是对确定的两种介质而言的，只 对一种介质，无法确定它是光疏介质还是光密介质。 (2)分析光的全反射时，关键是根据临界条件画出恰好发 生全反射的光路图，再利用几何知识分析边角关系。 (3)当发生全反射时，仍遵循光的反射定律及光的可逆性。
1.半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如 图13－2－3所示，O为圆心，已知玻璃的折 射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全
(2)全反射遵循的规律： 发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵 循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再 适用。 (3)从能量角度来理解全反射：当光从光密介质射入光疏 介质时，随着入射角增大，折射角也增大。同时折射光线强 度减弱，即折射光线能量减小，反射光线强度增强，能量增 加，当入射角达到临界角时，折射光线强度减弱到零，反射 光的能量等于入射光的能量。
光线①右侧的光线经半球面折射后，射到 MN 面上的入
射角均小于临界角，能从 MN 面上射出；最右边射向半球的
光线③与球面相切，入射角 i＝90°，由折射定律知：
sin r＝sinn i＝ 22，则 r＝45°，故光线③将垂直 MN 射出，
所以在 MN 面上射出的光束宽度应为 OE＝Rsin r＝ 22R。
(2)光导纤维及其应用： ①原理：利用了光的 全反射 。 ②构造：光导纤维是非常细的特制玻璃丝，由内芯和 外层透明介质两层组成。内芯的折射率比外层的大 ，光传 播时在内芯与外层的界面上发生 全反射 。 ③主要优点：容量大、能量 损耗小、抗干扰能力强， 保密性好 等。
1．光疏介质和光密介质的理解 不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质 叫做光疏介质，折射率较大的介质叫做光密介质。 (1)对光路的影响： 根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质(例如由 空气射入水)时，折射角小于入射角；光由光密介质射入 光疏介质(例如由水射入空气)时，折射角大于入射角。
光的全反射ppt优秀课件
本。
望远镜
在望远镜中，全反射帮助收集微弱 的光线，从而提高观测的清晰度和 距离。
光学传感器
全反射在光学传感器中用于检测和 测量各种物理量，如压力、温度和 浓度。
全反射在通信领域的应用
光纤通信
光纤中的全反射原理用于 传输大量数据和信息，实 现了高速、大容量的通信 。
水下通信
在水中，由于折射的限制 ，全反射成为实现通信的 重要手段。
光的全反射实验
全反射实验设备
激光发射器
相机或手机 测量尺
半圆形玻璃棱镜 屏幕
全反射实验步骤
01
将半圆形玻璃棱镜固定 在实验台上，确保其光 滑面朝上。
02
将激光发射器放置在棱 镜的一侧，使光线能够 照射在棱镜上。
03
使用屏幕和测量尺在棱 镜的另一侧放置，以便 观察和测量反射光线的 角度。
04
使用相机或手机拍摄反 射光线的照片，以便后 续分析。
全反射实验结果分析
01
02
03
04
观察反射光线的角度，与理论 值进行比较。
分析全反射的条件，如入射角 、折射率等。
探讨全反射在现实生活中的应 用，如光纤通信、潜水镜等。
总结实验结果，得出结论并与 同学进行交流。
05
光的全反射理论
光的波动理论
光的波动理论认为光是一种波动现象，类似于水波或声波。
光的波动理论能够解释光的干涉、衍射和偏振等现象，为全反射提供理论基础。
光的全反射条件
总结词
光的全反射需要满足一定的条件，包括光密介质、光疏介质、入射角大于临界 角等。
详细描述
光密介质是指折射率较大的介质，光疏介质是指折射率较小的介质。当光线从 光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于临界角，则光将在界面上发生全反 射。
望远镜
在望远镜中，全反射帮助收集微弱 的光线，从而提高观测的清晰度和 距离。
光学传感器
全反射在光学传感器中用于检测和 测量各种物理量，如压力、温度和 浓度。
全反射在通信领域的应用
光纤通信
光纤中的全反射原理用于 传输大量数据和信息，实 现了高速、大容量的通信 。
水下通信
在水中，由于折射的限制 ，全反射成为实现通信的 重要手段。
光的全反射实验
全反射实验设备
激光发射器
相机或手机 测量尺
半圆形玻璃棱镜 屏幕
全反射实验步骤
01
将半圆形玻璃棱镜固定 在实验台上，确保其光 滑面朝上。
02
将激光发射器放置在棱 镜的一侧，使光线能够 照射在棱镜上。
03
使用屏幕和测量尺在棱 镜的另一侧放置，以便 观察和测量反射光线的 角度。
04
使用相机或手机拍摄反 射光线的照片，以便后 续分析。
全反射实验结果分析
01
02
03
04
观察反射光线的角度，与理论 值进行比较。
分析全反射的条件，如入射角 、折射率等。
探讨全反射在现实生活中的应 用，如光纤通信、潜水镜等。
总结实验结果，得出结论并与 同学进行交流。
05
光的全反射理论
光的波动理论
光的波动理论认为光是一种波动现象，类似于水波或声波。
光的波动理论能够解释光的干涉、衍射和偏振等现象，为全反射提供理论基础。
光的全反射条件
总结词
光的全反射需要满足一定的条件，包括光密介质、光疏介质、入射角大于临界 角等。
详细描述
光密介质是指折射率较大的介质，光疏介质是指折射率较小的介质。当光线从 光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于临界角，则光将在界面上发生全反 射。
全反射-课件
四、全反射
一.光密介质和光疏介质
1.光密介质:折射率较大的介质叫光密介质 2.光疏介质:折射率较小的介质叫光疏介质
实验:
如图所示,让光沿着半圆形玻璃砖的半径射 到直边上,逐渐增大入射角,观察实验现象.
实验现象:
当光从玻璃砖内射向空气时,逐渐增大 入射角,会看到折射光离法线越来越远,而且 越来越弱,反射光却越来越强.当入射角增大 到某一角度,使折射角达到900时,折射光完 全消失,只剩下反射光.
二.全反射:
1.定义:光照射到两种介质的界面上,光线
全部反射回原介质的现象叫全反射. 2.临界角(C):
在全反射现象中,刚好发生全反射,即
折射角等于900时的入射角,叫临界角.
n=
sin 900 sinc
=
1
sinc
sinc =
1
n
3.全反射产生的条件: a.光线从光密介质射入光疏介质 b.入射角大于或等于临界角C
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/2/272021/2/272021/2/272021/2/27
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
角,由此可知:
( A)
A.介质A是光密介质
B.光在介质A中的速度大些
C.介质A的折射率比介质B的小
D.光从介质A进入介质B不可能发生全反射
2
2.光线从某介质射入空气中,当入射角为
300时,其折射角为450,则这种介质对空气
的临界角是:
( B)
A.600
B.450
C.900
D.300
小结:
1.两种介质相比较,折射率较大的介质叫光 密介质,折射率较小的介质叫光疏介质.
一.光密介质和光疏介质
1.光密介质:折射率较大的介质叫光密介质 2.光疏介质:折射率较小的介质叫光疏介质
实验:
如图所示,让光沿着半圆形玻璃砖的半径射 到直边上,逐渐增大入射角,观察实验现象.
实验现象:
当光从玻璃砖内射向空气时,逐渐增大 入射角,会看到折射光离法线越来越远,而且 越来越弱,反射光却越来越强.当入射角增大 到某一角度,使折射角达到900时,折射光完 全消失,只剩下反射光.
二.全反射:
1.定义:光照射到两种介质的界面上,光线
全部反射回原介质的现象叫全反射. 2.临界角(C):
在全反射现象中,刚好发生全反射,即
折射角等于900时的入射角,叫临界角.
n=
sin 900 sinc
=
1
sinc
sinc =
1
n
3.全反射产生的条件: a.光线从光密介质射入光疏介质 b.入射角大于或等于临界角C
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/2/272021/2/272021/2/272021/2/27
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
角,由此可知:
( A)
A.介质A是光密介质
B.光在介质A中的速度大些
C.介质A的折射率比介质B的小
D.光从介质A进入介质B不可能发生全反射
2
2.光线从某介质射入空气中,当入射角为
300时,其折射角为450,则这种介质对空气
的临界角是:
( B)
A.600
B.450
C.900
D.300
小结:
1.两种介质相比较,折射率较大的介质叫光 密介质,折射率较小的介质叫光疏介质.
全反射课件
⌒ ⌒
C=450. 折射角r=300.
θ=450. CD=Πr/4
类型
有关临界问题的求解
7.在厚度为d、折射率为n=2的大玻璃板下表面,有 一个半径为r的圆形发光面,为了从玻璃板的上方看 不见这个圆形发光面,可在玻璃板的上表面贴一块 圆形纸片,问所贴纸片的最小半径应为多大？
解：1.设发光面发出的光射到 A点，发生刚全反射。 则n=1/sinc , c=300,
四、临界角
空气 玻璃
四、临界角
空气 玻璃
C
四、临界角
1、我们把光从某种介质射向真空或空气时使折射 角变为90°时的入射角，称作这种介质的临界角。
2、公式：
1 sin C n
。
空气 玻璃
C
2.光在某种介质中的传播,介质的折射率为2，若要
使光从此介质射向真空时发生全反射，则入射角 不可能的值是：[ A ]
Sinr=4/√42+h2
小结
1、光疏介质、光密介质 定义
1 临界角C sin C n
2、全反射
全反射的产生条件
全反射棱镜 3、全反射原理的应用实例 光导纤维 海市蜃楼
五、全反射的应用实例
3、海市蜃楼
五、全反射的应用实例
1、光导纤维
光导纤维内芯的折射率大于外层的折射率
3.劣质的玻璃中往往含有气泡.这些空气泡看上 去比较亮,对这一现象有下列不同的解释,其 中正确的是( D ) A空气泡对光线有聚集作用,因而较亮. B.空气泡对光线有发散作用.因而较亮. C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生 全反射,因而较亮. D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生 全反射,因而较亮.
△r=dtanc=dtan300.
C=450. 折射角r=300.
θ=450. CD=Πr/4
类型
有关临界问题的求解
7.在厚度为d、折射率为n=2的大玻璃板下表面,有 一个半径为r的圆形发光面,为了从玻璃板的上方看 不见这个圆形发光面,可在玻璃板的上表面贴一块 圆形纸片,问所贴纸片的最小半径应为多大？
解：1.设发光面发出的光射到 A点，发生刚全反射。 则n=1/sinc , c=300,
四、临界角
空气 玻璃
四、临界角
空气 玻璃
C
四、临界角
1、我们把光从某种介质射向真空或空气时使折射 角变为90°时的入射角，称作这种介质的临界角。
2、公式：
1 sin C n
。
空气 玻璃
C
2.光在某种介质中的传播,介质的折射率为2，若要
使光从此介质射向真空时发生全反射，则入射角 不可能的值是：[ A ]
Sinr=4/√42+h2
小结
1、光疏介质、光密介质 定义
1 临界角C sin C n
2、全反射
全反射的产生条件
全反射棱镜 3、全反射原理的应用实例 光导纤维 海市蜃楼
五、全反射的应用实例
3、海市蜃楼
五、全反射的应用实例
1、光导纤维
光导纤维内芯的折射率大于外层的折射率
3.劣质的玻璃中往往含有气泡.这些空气泡看上 去比较亮,对这一现象有下列不同的解释,其 中正确的是( D ) A空气泡对光线有聚集作用,因而较亮. B.空气泡对光线有发散作用.因而较亮. C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生 全反射,因而较亮. D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生 全反射,因而较亮.
△r=dtanc=dtan300.
光的全反射-完整版PPT课件
中央电视台记者2001年9 月12日沿着青藏公路经 过海拔2675米的万长盐 桥时，突然看到下，沙丘不断变 幻着颜色，沙丘的周围 是“波光粼粼的湖水” ，水面映出清晰的倒影 。
鱼眼里的世界
思考:请大家思考生活当中下列现象与全反射
现象有什么关系?
视频
全反射条件的说明：
两个条件同时成立才会 发生全反射
(2)临界角C的计算（重点）：根据折射定律
sin C 1 n
临界角C的说明：当入射角为临界角时折射 光线能量为零，即此时没有折射光了。
2、全反射棱镜：截面为等腰直角三角形的棱镜
45 45
45
45 45
45
A、原理：利用全反射原理
B、作用：改变光路
D、应用：光纤通信，医学及工业 内窥镜，饰品等……
光导纤维在医学上的应用 :内窥镜
自然界中的全反射现象 1、海市蜃楼
视频
中新网2004年3月16日电 ，15日上午11时30分左右( 北京时间10时30分)，日本 根室市职员谷口博之在北 海道根室市海域的根室海 峡上空，观测到了船悬于 半空的海市蜃楼奇观，并 将其拍摄下来。
再见
C、优越性：反光率高,接近达到100%，成 像失真小.
D、应用：精密昂贵的光学仪器中，比方说 显微镜，单反相机，潜望镜，望远镜……
全反射的应用
4、光导纤维：（重要应用）
视频
A、原理：利用全反射原理（思考 光纤内外层折射率的差别）
B、作用：传输光、图象或者其他 信息
C、优越性：光纤通信的主要优点 是容量大、衰减小、抗干扰性强 ．
2：随着入射角的增大，反射光 和折射光的能量如何变化．
二、全反射
1概念：光由光密介质射入光疏介质时，随着入 射角的增大，当折射角增大到90°时，折射光线 完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反 射．
全反射 完整版课件
图4
(1)玻璃的折射率； 解析 设光线BM在M点的入射角为θ1，折射角为θ2，由 几何知识可知，θ1＝30°，θ2＝60°，根据折射定律得 n＝ssiinn θθ21①
代入数据得 n＝ 3② 答案 3
(2)球心O到BN的距离.
解析 光线BN恰好在N点发生全反射，则∠BNO为临界角C sin C＝n1③ 设球心到BN的距离为d，由几何知识可知
二、全反射的应用
问题设计
1.如图1所示，自行车后面有尾灯，它虽
然本身不发光，但在夜间行驶时，从后
面开来的汽车发出的强光照在尾灯上时，
图1
会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自
行车.那么自行车的尾灯利用了什么原理？ 答案 利用了全反射的原理.
2.素有“光纤之父”之称的华裔科学家高锟博士，因在 “有关光在纤维中的传输以用于光学通讯方面”取得的 突破性成就，获得了2009年诺贝尔物理学奖，你知道光 纤通讯的原理吗？ 答案 光纤通讯利用了全反射的原理.
1 角 .用字母C表示，sin C＝ n .
(3)全反射发生的条件
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.
(4)全反射遵循的规律
①折射角随着入射角的增大而增大，折射角增大的同时
，折射光线的强度减弱，能量减小 ，而反射光线的强度
增强，能量增加 .
②当入射角增大到某一角度(即临界角)时，折射光线完全 消失(即折射角为 90° )，入射光线的能量全部反射回原介 质，入射光与反射光遵循光的反射定律.
图6
解析 四个选项产生光路效果如下图：
由上图可知B项正确. 答案 B
课堂要点小结
123
自我检测
1.(对全反射的理解)光从介质a射向介质b，如果
(1)玻璃的折射率； 解析 设光线BM在M点的入射角为θ1，折射角为θ2，由 几何知识可知，θ1＝30°，θ2＝60°，根据折射定律得 n＝ssiinn θθ21①
代入数据得 n＝ 3② 答案 3
(2)球心O到BN的距离.
解析 光线BN恰好在N点发生全反射，则∠BNO为临界角C sin C＝n1③ 设球心到BN的距离为d，由几何知识可知
二、全反射的应用
问题设计
1.如图1所示，自行车后面有尾灯，它虽
然本身不发光，但在夜间行驶时，从后
面开来的汽车发出的强光照在尾灯上时，
图1
会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自
行车.那么自行车的尾灯利用了什么原理？ 答案 利用了全反射的原理.
2.素有“光纤之父”之称的华裔科学家高锟博士，因在 “有关光在纤维中的传输以用于光学通讯方面”取得的 突破性成就，获得了2009年诺贝尔物理学奖，你知道光 纤通讯的原理吗？ 答案 光纤通讯利用了全反射的原理.
1 角 .用字母C表示，sin C＝ n .
(3)全反射发生的条件
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.
(4)全反射遵循的规律
①折射角随着入射角的增大而增大，折射角增大的同时
，折射光线的强度减弱，能量减小 ，而反射光线的强度
增强，能量增加 .
②当入射角增大到某一角度(即临界角)时，折射光线完全 消失(即折射角为 90° )，入射光线的能量全部反射回原介 质，入射光与反射光遵循光的反射定律.
图6
解析 四个选项产生光路效果如下图：
由上图可知B项正确. 答案 B
课堂要点小结
123
自我检测
1.(对全反射的理解)光从介质a射向介质b，如果
全反射(高中物理教学课件)完整版
问题：光由光密介质进入光疏介质时，折射角大 于入射角，如果入射角不断增大，使折射角增大 到90º时，会出现什么现象？
现象： 1.光从光密介质射向光疏介质时，同时存在反射光线和折射光线 2.入射角增大过程中，反射角、折射角均增大，且折射光线越来 越弱，反射光线越来越强。 3.入射角增大，折射角达到90˚时，折射光线完全消失
三.全反射的应用
思考：在天气晴朗的时候，特别是在炎热的夏天 我们会看到远处柏油马路上显得特别明亮，甚至 还能看到倒影，到那儿一看地面是干的，为什么 会出现这种现象？
典型例题 例4.如图所示,一半径为R的玻璃半球，折射率为 1.5，现有一束均匀的平行光垂直入射到整个半球 的底面上，进入玻璃半球的光线中不能直接从半 球面出射的光线所占的百分比为多少
02.全反射 图片区
问题.折射率是怎样定义的？ 定义1：光从真空射入某种介质发生折射时，入射 角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的 绝对折射率，简称折射率 定义2：某种介质的折射率，等于光在真空中的传 播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比
n sin i c sin r v
问题.光从一种介质进入另一种介质，折射角总是 变小吗？
答：不一定，垂直入射不变，从介质到真空折射 角会变大。
一.光疏介质与光密介质
对于折射率不同的两种介质，我们把折射率较小 的称为光疏介质，折射率较大的称为光密介质
材料
水
水晶 金刚石
折射率 1.33
1.55
2.42
问题：水晶是光疏介质还是光密介质？ 注意：光疏介质、光密介质具有相对性。
一.光疏介质与光密介质 注意： 光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射 角；光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于 入射角。 即光疏介质n小夹角大(介质中v也大) 即光密介质n大夹角小(介质中v也小)
现象： 1.光从光密介质射向光疏介质时，同时存在反射光线和折射光线 2.入射角增大过程中，反射角、折射角均增大，且折射光线越来 越弱，反射光线越来越强。 3.入射角增大，折射角达到90˚时，折射光线完全消失
三.全反射的应用
思考：在天气晴朗的时候，特别是在炎热的夏天 我们会看到远处柏油马路上显得特别明亮，甚至 还能看到倒影，到那儿一看地面是干的，为什么 会出现这种现象？
典型例题 例4.如图所示,一半径为R的玻璃半球，折射率为 1.5，现有一束均匀的平行光垂直入射到整个半球 的底面上，进入玻璃半球的光线中不能直接从半 球面出射的光线所占的百分比为多少
02.全反射 图片区
问题.折射率是怎样定义的？ 定义1：光从真空射入某种介质发生折射时，入射 角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的 绝对折射率，简称折射率 定义2：某种介质的折射率，等于光在真空中的传 播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比
n sin i c sin r v
问题.光从一种介质进入另一种介质，折射角总是 变小吗？
答：不一定，垂直入射不变，从介质到真空折射 角会变大。
一.光疏介质与光密介质
对于折射率不同的两种介质，我们把折射率较小 的称为光疏介质，折射率较大的称为光密介质
材料
水
水晶 金刚石
折射率 1.33
1.55
2.42
问题：水晶是光疏介质还是光密介质？ 注意：光疏介质、光密介质具有相对性。
一.光疏介质与光密介质 注意： 光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射 角；光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于 入射角。 即光疏介质n小夹角大(介质中v也大) 即光密介质n大夹角小(介质中v也小)
《全反射讲》课件
光纤通信技术的发展与应用
过去与现在
光纤通信技术经历了长足的发展， 从最早的单模光纤到现在的多模光 纤，使得数据传输速度和距离都得 到了大幅提升。
远距离通信
光纤通信技术不受地理限制，通过 与通信卫星的结合，实现了远距离 通信和全球覆盖，为人类提供了更 加便捷的通信方式。
应用于现代科技
光纤通信技术被广泛应用于现代科 技领域，支持了移动通信、云计算、 物联网等众多智能设备的畅通无阻。
这些实验和示意图将帮助我们更好地理解全反射的原理和应用。
总结和展望
通过学习《全反射讲》PPT课件，我们全面了解了全反射的定义、原理和实际 应用。光纤通信技术的发展与应用使得全反射扮演了重要角色。我们还了解 到全反射的优缺点以及相关实验和示意图。展望未来，全反射将继续在通信 和科技领域发挥重要作用，为人类创造更加美好的未来。
全反射与光导纤维的关系
1
发明光导纤维
20世纪60年代，全反射原理被用于发明光导纤维，开创了光纤通信和光纤传输领 域，彻底改变了信息传输的方式。
2
提高传输效果
光导纤维利用全反射特性，减少了信号损失，提高了传输效果，实现了超高速和 大容量的数据传输。
3
广泛应用
全反射在光导纤维的每个传输环节中都起到关键作用，使得光纤通信在电信、互 联网等领域得到广泛应用。
《全反射讲》PPT课件
欢迎参加《全反射讲》PPT课件！在本课程中，我们将深入探讨全反射的定义、 原理以及实际应用，同时还将探讨与光导纤维的关系以及光纤通信技术的发 展与应用。我们还会介绍全反射的优缺点，并展示相关实验和示意图。让我 们一起开启这个充满知识和展望的旅程吧！
全反射的定义和原理
1 什么是全反射？
全反射是当光由光密介质射向光疏介质时，在一定的角度范围内完全发生反射的现象。 它涉及到折射从光密介质射向光疏介质时，入射角超过临界角时，光将完全反射回 来，不发生折射。这是由于光密介质的折射率大于光疏介质的折射率所导致的。
《全反射》课件
全反射最新PPT课件
汇报人：
目录
全反射基本概念
01
全反射的应用
04
全反射的原理
02
全反射的特性
03
全反射的实验研究
05
全反射的发展趋势和 展望
06
全反射基本概念
全反射的定义
全反射是指光从一种 介质进入另一种介质 时，如果入射角大于 或等于临界角，就会 发生全反射现象。
临界角是指光从一种 介质进入另一种介质 时，能够发生全反射 的最小入射角。
量子光学：研究量子光学 在全反射中的潜力
全反射技术的未来展望
应用领域：全 反射技术将在 更多领域得到 应用，如医疗、 军事、航天等
技术进步：全 反射技术将不 断进步，提高 精度、速度和
稳定性
成本降低：随着 技术的成熟，全 反射设备的成本 将逐渐降低，使 其更广泛地应用
于各个领域
智能化：全反射 技术将与人工智 能、大数据等技 术相结合，实现 智能化、自动化
全反射的应用
光导纤维通信
光导纤维：一 种由玻璃或塑 料制成的细长 纤维，用于传
输光信号
光导纤维通信： 利用光导纤维 传输信息的通
信方式
优点：传输速 度快、容量大、 抗干扰能力强、
保密性好
应用领域：电 信、互联网、 广播电视、医
疗、军事等
光学仪器制造
光学仪器：显微镜、望远镜、 照相机等
应用领域：科研、医疗、工业、 军事等
光的折射定律是描述光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的规律。 光的折射定律可以用斯涅尔定律来描述，即折射角与入射角成正比，与折射率成反比。 光的折射定律在实际生活中有很多应用，如透镜、棱镜等光学仪器。 光的折射定律在光学研究中具有重要意义，是光学研究的基础之一。
汇报人：
目录
全反射基本概念
01
全反射的应用
04
全反射的原理
02
全反射的特性
03
全反射的实验研究
05
全反射的发展趋势和 展望
06
全反射基本概念
全反射的定义
全反射是指光从一种 介质进入另一种介质 时，如果入射角大于 或等于临界角，就会 发生全反射现象。
临界角是指光从一种 介质进入另一种介质 时，能够发生全反射 的最小入射角。
量子光学：研究量子光学 在全反射中的潜力
全反射技术的未来展望
应用领域：全 反射技术将在 更多领域得到 应用，如医疗、 军事、航天等
技术进步：全 反射技术将不 断进步，提高 精度、速度和
稳定性
成本降低：随着 技术的成熟，全 反射设备的成本 将逐渐降低，使 其更广泛地应用
于各个领域
智能化：全反射 技术将与人工智 能、大数据等技 术相结合，实现 智能化、自动化
全反射的应用
光导纤维通信
光导纤维：一 种由玻璃或塑 料制成的细长 纤维，用于传
输光信号
光导纤维通信： 利用光导纤维 传输信息的通
信方式
优点：传输速 度快、容量大、 抗干扰能力强、
保密性好
应用领域：电 信、互联网、 广播电视、医
疗、军事等
光学仪器制造
光学仪器：显微镜、望远镜、 照相机等
应用领域：科研、医疗、工业、 军事等
光的折射定律是描述光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的规律。 光的折射定律可以用斯涅尔定律来描述，即折射角与入射角成正比，与折射率成反比。 光的折射定律在实际生活中有很多应用，如透镜、棱镜等光学仪器。 光的折射定律在光学研究中具有重要意义，是光学研究的基础之一。
《光的全反射讲课》课件
详细描述
海市蜃楼是由于地面上的热空气在遇到冷空气时产生的折射和全反射现象，使得远处的 物体看起来像是漂浮在空中。水中筷子看起来弯曲是由于光从水到空气的折射和全反射 导致的视觉错觉。雨后彩虹则是由于阳光穿过雨滴时发生的折射、反射和色散形成的。
02
光的全反射原理
折射率与临界角
折射率
当光从一种介质进入另一种介质时，由于速度的改变，光的传播方向会发生改变 ，这种现象称为折射。折射率是描述光在介质中传播速度变化程度的物理量。
全反射的应用有哪些局限性？
要点一
总结词
要点二
详细描述
全反射的应用主要局限于需要将光线完全约束在介质内部 的情况，这可能导致能量损失和光路设计的限制。
全反射的应用通常是在需要将光线完全约束在介质内部， 如光纤通信、光学传感器等。然而，由于全反射过程中存 在能量损失和光路设计的限制，因此在实际应用中存在一 定的局限性。例如，在光纤通信中，信号的衰减和散射会 导致能量损失，影响通信质量。此外，全反射的应用还可 能受到材料特性和几何形状的限制。
详细描述
临界角是光线从折射率较小的介质入射到折射率较大的介质 的最大入射角。当入射角大于或等于临界角时，才会发生全 反射。此外，全反射只发生在光从折射率较小的介质入射到 折射率较大的介质的情况下。
光的全反射现象举例
总结词
生活中有许多光的全反射现象的例子，如海市蜃楼、水中筷子看起来弯曲、雨后彩虹等 。
THANKS
感谢您的观看
探究光的全反射现象 及其产生条件。
培养观察、分析和解 决问题的能力。
理解折射率与临界角 的关系。
实验材料
半圆形玻璃棱镜
水 量角器
激光笔 白色纸板
实验步骤与观察
海市蜃楼是由于地面上的热空气在遇到冷空气时产生的折射和全反射现象，使得远处的 物体看起来像是漂浮在空中。水中筷子看起来弯曲是由于光从水到空气的折射和全反射 导致的视觉错觉。雨后彩虹则是由于阳光穿过雨滴时发生的折射、反射和色散形成的。
02
光的全反射原理
折射率与临界角
折射率
当光从一种介质进入另一种介质时，由于速度的改变，光的传播方向会发生改变 ，这种现象称为折射。折射率是描述光在介质中传播速度变化程度的物理量。
全反射的应用有哪些局限性？
要点一
总结词
要点二
详细描述
全反射的应用主要局限于需要将光线完全约束在介质内部 的情况，这可能导致能量损失和光路设计的限制。
全反射的应用通常是在需要将光线完全约束在介质内部， 如光纤通信、光学传感器等。然而，由于全反射过程中存 在能量损失和光路设计的限制，因此在实际应用中存在一 定的局限性。例如，在光纤通信中，信号的衰减和散射会 导致能量损失，影响通信质量。此外，全反射的应用还可 能受到材料特性和几何形状的限制。
详细描述
临界角是光线从折射率较小的介质入射到折射率较大的介质 的最大入射角。当入射角大于或等于临界角时，才会发生全 反射。此外，全反射只发生在光从折射率较小的介质入射到 折射率较大的介质的情况下。
光的全反射现象举例
总结词
生活中有许多光的全反射现象的例子，如海市蜃楼、水中筷子看起来弯曲、雨后彩虹等 。
THANKS
感谢您的观看
探究光的全反射现象 及其产生条件。
培养观察、分析和解 决问题的能力。
理解折射率与临界角 的关系。
实验材料
半圆形玻璃棱镜
水 量角器
激光笔 白色纸板
实验步骤与观察
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2、光线由AC面垂直入射， 在AB、 BC面发生两次全反 射，垂直由AC面出射． 变化180 °
全反射棱镜
在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜，改变 光的传播方向．望远镜为了提高倍数，镜筒要很长，通过 使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度．
全反射棱镜
一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，我们在以前 讨论平面镜成像都只考虑这个银面的反射，实际上由于平 面镜玻璃的前表面对光线的反射，形成多个虚像，其中第 一次被玻璃前表面反射而形成的虚像S是最明亮的．
人教版选修3-4
第十三章 光
第二节 全反射
全反射
不同介质的折射率不同，我们把折射率较 小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介 质．光疏介质和光密介质是相对的．
A
θ1
N
空气
θ2
＞ θ3 n2
A
θ1
N
O θ3
空气 介质2
O θ2 N' B
n１ ＜
介质 1
N' 介质1相对介质2是光疏介质
B
介质1与介质2相对空气都是光密介质
平面镜玻璃的前表面
平面镜玻璃的后表面
全反射棱镜
对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、 显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜，以消 除多余的像． 当然，如果在玻璃的前表面镀银，就不会产生 多个像，但是前表面镀银，银面容易脱落．
B N N
空气 介质
θ2 O
θ3 θ1 N'
O
θ3 θ1 N'
空气
介质
C
A
C
A
折射角θ2 为90°时，发生全反射现象．
在研究全反射现象中，刚好发生全反射的，即 折射角等于90°时的入射角是一个很重要的物理量， 叫做临界角．临界角用C 表示
N O
光疏介质 光密介质
θ1 ≥ 临界角
发生全
A
当光线从光密介质射入 光疏介质时，如果入射角等 于或大于临界角，就发生全 反射现象．
折射角等于 90°时的入射角叫做临界角，用符 号C 表示．光从折射率为n的某种介质射到空气(或 真空)时的临界角C 就是折射角等于90°时的入射角， 根据折射定律可得：
sin 90 1 n sin C sin C
光导纤维是非常细的 特制玻璃丝，直径只有几 微米到几百微米之间，由 内芯与外套两层组成．内 芯的折射率比外套的大， 光传播时在内芯与外套的 界面上发生全反射．
光导纤维
把光导纤维聚集成束， 使其两端纤维排列的相对位 置相同，图像就可以从一段 传到另一端了．
光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜， 用来检查人体内脏的内部
因而 ：
1 sin C n
发生全反射的条件
① 光从光密介质进入光疏介质； ② 入射角等于或大于临界角．
光导纤维
全反射现象是自然 界里常见的现象，我们 常听到的“光纤通信” 就是利用了全反射的原 理，为了说明光导纤维 对光的传导作用，我们 做下面的实验．
弯曲的玻璃棒能传光
点 击 画 面 观 看 动 画
内窥镜的结构
光导纤维在 医学上的应用
光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信．
光纤
光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性 强．虽然光纤通信的发展历史只有20多年的，但是发展 的速度是惊人的．
全反射棱镜
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜 1、光线由AB面垂直入射， 在AC面发生全反射，垂直 由BC面出射． 变化90 °
既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角， 由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角就会增 大到90°．
N θ2 O θ1 N' A N'
空气
介质
B
N θ2 B O θ1
空气
介质
A
折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？
光由光密介质射入光疏介质时，同时发生反射和折射， 折射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来越强， 折射光线越来越弱，当折射角增大到90°时，折射光线完全 消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射．