3-4十三、2光的全反射

思考： 思考： 当光从玻璃射入空气时， 当光从玻璃射入空气时，光的折射角满足什么条 件时光恰好发生全反射？这时的入射角为多大？ 件时光恰好发生全反射？这时的入射角为多大？ 若玻璃的折射率为n，请求出这个入射角。 若玻璃的折射率为 ，请求出这个入射角。
1 sin C = n
空气 玻璃
C
四、临界角
1、定义： 、定义： 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。 变为 °时的入射角，称作这种介质的临界角。 2、公式： 、公式：
1 sin C = n
3、发生全反射的第二个条件如何表述？ 、发生全反射的第二个条件如何表述？ 入射角等于或大于临界角就会发生全反射现象
例题2
如图所示，某同学在水池中游泳， 如图所示，某同学在水池中游泳，在某处看到正下方有一闪闪发 光的金币，但当他向前游了4 掉头观察金币时， 光的金币，但当他向前游了4米，掉头观察金币时，恰好看不到金 已知池水深3 求水池中水的折射率。 币，已知池水深3米，求水池中水的折射率。
物理选修3-4
13.2 光的全反射
生活中有很多跟光有关的有趣的自然现象
实验
空气 玻璃
猜想：如果增大入射角，会发生什么现象？
观看实验视频
Байду номын сангаас、全反射现象
定义： 光由一种介质射到另一介质时， 光由一种介质射到另一介质时，光线不发生 折射， 折射，而全部返回到原介质中继续传播的现 象叫全反射现象 思考:是否只有玻璃和水才能发生全反射呢 思考 是否只有玻璃和水才能发生全反射呢? 是否只有玻璃和水才能发生全反射呢 发生全反射现象需要什么条件呢？ 发生全反射现象需要什么条件呢？
1、什么是 、什么是光密介质与光疏介质？
对于两种介质来说， 对于两种介质来说，我们把折射率 较小的介质称为光疏介质， 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． 较大的介质称为光密介质． 2、光线由光密介质进入光疏介质或者由光疏介质进 、光线由光密介质进入光疏介质或者由光疏介质进 入光密介质，光线与法线的夹角满足什么关系？ 入光密介质，光线与法线的夹角满足什么关系？ 总是在光疏介质中的夹角大， 总是在光疏介质中的夹角大，而在光密介质中的夹角 小。 3、发生全反射现象的第一个条件应该怎样表述？ 发生全反射现象的第一个条件应该怎样表述？ 光必须从光密介质进入光疏介质
例题1 例题 请判断下列说法中，哪些是正确的？ 请判断下列说法中，哪些是正确的？
1、水一定是光密介质。 × 、水一定是光密介质。 2、两种介质相比，光在光密介质中的速度一定较小。 、两种介质相比，光在光密介质中的速度一定较小。 √ 3、两种介质相比，光密介质的密度一定较大。 × 、两种介质相比，光密介质的密度一定较大。 4、光线从一种介质进入另一种介质时，在光密介质中 、光线从一种介质进入另一种介质时， √ 与法线夹角较小。 与法线夹角较小。 5、两种介质相比，光疏介质的折射率一定较小。√ 、两种介质相比，光疏介质的折射率一定较小。
二、全反射的条件
从以上两个实验中,我们可以得到什么 结论呢？在什么情况下发生了全反射？
• 提示： • 1 光从空气入射到玻璃(或水) 中能发生全反射吗？ • 2 任意方向入射都可以发生全反射吗？
答案：必须同时满足两个条件 1、光从折射率小的介质进入折射率大的介质 2、入射角必须足够大
三、光密介质与光疏介质
当光线由AB面垂直入射时： 当光线由 面垂直入射时： 面垂直入射时 在AC面发生全反射， 面发生全反射， 面发生全反射 垂直由BC面出射 面出射． 垂直由 面出射．
变化90 变化90 °
B C
当光线由AC面垂直入射时： 当光线由 面垂直入射时： 面垂直入射时 在AB、 BC面发生两次全 面发生两次全 反射，垂直由AC面出射 变化180 面出射． 反射，垂直由 面出射．变化180 °
A
B C
五、全反射的应用实例
3、海市蜃楼 、
例题3 例题 劣质的玻璃中往往含有气泡.这些空气泡看上去 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 比较亮 对这一现象有下列不同的解释,其中正 对这一现象有下列不同的解释 确的是( ) 确的是 D A .空气泡对光线有聚集作用 因而较亮 空气泡对光线有聚集作用,因而较亮 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 空气泡对光线有发散作用.因而较亮 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 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 因而较亮. 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 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 因而较亮. 全反射 因而较亮
1 1 n 答案： 答案： = sin C = 4 5 = 1.25
五、全反射的应用实例
1、光导纤维 、
思考： 思考：光导纤维内芯的折射率与外层的折 射率满足什么关系？ 射率满足什么关系？ 答案： 答案：光导纤维内芯的折射率大于外层的 折射率
五、全反射的应用实例
2、全反射棱镜 、
A
横截面是等腰直角三角形的棱镜
小 结
1、光疏介质、光密介质 光疏介质、 定义 2、全反射 临界角C 临界角C
1 sin C = n
全反射的产生条件（两个） 全反射的产生条件（两个） 全反射棱镜 3、全反射原理的应用实例 光导纤维 海市蜃楼