高二物理课件《第二节 全反射》课件
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人教版高二物理选修3-4第13章第2节 全反射(共24张PPT)
水晶 1.55
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020/6/11
3
思考·讨论
A
N
θ1
空气
O
θ2 玻璃
N'
B
2020/6/11
N
空气
O
玻璃
N'
N
空气
O
玻璃
N'
4
实验探究
探究一：光从玻璃射入空气
1、半圆形玻璃砖的平 直边沿90 0线放置
2020/6/11
2、光沿半圆形玻璃砖 的半径射到平直边上
3、通过转动光源增大 入射角
5
实验探究
8
二、全反射 1、定义：当光从光密介质射入光疏介质时，折射光完 全消失，只剩反射光的现象
空气
2、临界角C：折射光完全消失时的入射角 玻璃 C
3、发生全反射的条件： (1)光从光密介质射入光疏介质 (2)入射角等于或大于临界角
2020/6/11
9
思考与讨论
请大家计算折射率为 2 的某种介质在
空气
空气中发生全反射时的临界角C。
1、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）
45
45 45
45 45 45
优越性：
光线改变900
光线改变1800
2020/6/11
12
三、全反射的应用
潜望镜
2020/6/11
13
三、全反射的应用 望远镜
2020/6/11
14
三、全反射的应用
2、光导纤维
2020/6/11
15
三、全反射的应用
13.2 全反射
2020/6/11
1
温故·知新
N A
《全反射》课件
反射率与折射率的关系
反射率与折射率的关系
全反射发生时，反射率等于入射角的正弦值与折射角的正 弦值的比值，即反射率等于1/折射率。
影响因素
反射率与折射率的关系受到多种因素的影响，如入射光的 波长、介质的密度和温度等。
在不同介质中的应用
了解反射率与折射率的关系有助于理解光在不同介质中的 传播行为，对于光学设计和光学仪器制造具有重要意义。
02
微型化
随着微纳加工技术的发展，全反射器件的尺寸将进一步缩小。微型化的
全反射器件将更加便于携带和使用，具有更广泛的应用前景。
03
智能化
未来的全反射器件将与人工智能、物联网等技术相结合，实现智能化控
制和应用。通过与智能系统的集成，全反射器件将能够更好地适应各种
复杂的应用场景，提高使用效果和应用价值。
入射角大于临界角
当入射角大于某一特定角 度（临界角）时，才会发 生全反射现象。
02
全反射的应用
Chapter
光纤通信
01
光纤通信是全反射应用的重要领域之一。通过利用全反射原理，光信号可以在光 纤中实现长距离传输而不会衰减，从而实现了高速、大容量的信息传输。
02
在光纤通信中，全反射技术用于制造光纤、光缆和光器件，如光放大器、光调制 器、光滤波器等，以提高通信系统的性能和稳定性。
通过实验数据的分析和处理，可以探究全反射过程中的能量分布、相位变 化等现象，为光学领域的研究提供重要的实验依据。
实验结果还可以应用于实际的光学系统和光学器件的设计和优化，提高光 学系统的性能和稳定性。
05
全反射的未来发展
Chapter
新材料的应用
高折射率材料
随着新材料技术的不断发展，高折射率材料在全反射领域的应用将更加广泛。 这些材料具有更高的光学性能，能够提高全反射的效率，降低光的损失。
人教版高中物理《全反射》优秀课件
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
折射率：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，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。
使折射角变为90°时的入射角
原理：全反射 水
1.
光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信．
介质1相对介质2是光疏介质
水在实际的潜1望. 镜里用构全反造射棱镜特代替点平面：镜 双层，内芯材料的折射率比外
潜望镜
在实际的 潜望镜里 用全反射 棱镜代替 平面镜
全反射原理对奇妙自然现象的解释
海市蜃楼
观看
C
酒精
1.
折射率：光从真空射入某种巩固介练习 质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。
水33中所和以玻C璃=4中8的. 气泡，看例起来：特别明亮如，是图因为所从示水或是玻璃一射种向气折泡时射，率一部n分＝光在1.界5面的上棱发生镜了全，反现射。有一束光线沿
金刚石的临界角为24.40
玻璃
C
追问：光从以上介质射 入空气，谁更易发生全
反射？
是
否
只
有
在
玻
璃
中
才
能
发
生
全
反 射 ？
水中和玻璃中的气泡，看起来特别明亮， 是因为从水或玻璃射向气泡时，一部分光
在界面上发生了全反射。
在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个 倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角是多大？ （水的折射率1.33）
短镜筒的长度．
光在各介质中的速度比较
在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角是多大？（水的折射率1.
全反射 高中物理选修课件PPT 人教版
[再判断] 1．密度大的介质就是光密介质．(×) 2．两种介质相比较，折射率大的介质是光密介质．(√) 3．光密介质和光疏介质具有绝对性．(×)
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[再判断] 1．密度大的介质就是光密介质．(×) 2．两种介质相比较，折射率大的介质是光密介质．(√) 3．光密介质和光疏介质具有绝对性．(×)
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全反射
[先填空]ຫໍສະໝຸດ 1．光密介质和光疏介质光疏介质
光密介质
定义
折射率__较__小__的介质
折射率_较__大___的介质
传播速度 光在_光__密__介质中的传播速度比在_光__疏__介质中的传播速度小
光从__光__疏__介质射入_光__密___介质时，折射角小于入射角 折射特点 光从_光__密___介质射入_光__疏___介质时，折射角大于入射角
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2．已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为 1.33、1.55、1.60 和 1.63，
如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是( ) 【导学号：23570090】
A．从玻璃射入水晶
B．从水射入二硫化碳
C．从玻璃射入水中
D．从水晶射入水
E．从玻璃射入二硫化碳
【解析】 发生全反射的条件之一是光从光密介质射入光疏介质，光密介
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(2)全反射的条件 要发生全反射，必须同时具备两个条件： ①光从__光__密__介质射入_光__疏___介质． ②入射角_等__于__或__大__于___临界角． (3)临界角与折射率的关系 光由介质射入空气(或真空)时，_s_in__C_＝__1n___(公式)．
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高中物理全反射优质PPT课件
注意：“光密介质”和“光疏介质” 是相对而言的， 对其界定是以折射率为依据的。
一、光密介质和光疏介质
几种介质的折射率
介质 金刚石
二氧化碳
玻璃 水晶
折射率
2.42 1.63 1.5-1.8 1.55
介质 岩盐 酒精
水 空气
折射率
1.55 1.36 1.33 1.00028
一、光密介质和光疏介质
A
N
97.6
三、全反射的应用
全反射棱镜
结 构： 横截面为等腰直角三角形
对光线的作用：
点击： 潜望镜
三、全反射的应用
例2.在夜晚，当马路上的汽车灯照射到前方自行车的尾灯时，自行车的尾 灯会发光，为什么？
解：自行车尾灯实际 上是全反射棱镜
三、全反射的应用 光导纤维
三、全反射的应用
由 内芯和外套两部分 组成，二者的折射率 光导纤维 不同， 内芯 的折射率大， 外套 的折射率
小。
点击观看
三、全反射的应用
内 层 折
A.原理：利用全反射原理（思考光 纤内外层折射率的差别）
射
率
B.作用：传输光、图象或者其他信
大
息
于 外 层
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．
折
射
D.应用：光纤通信，医学及工业内
率
窥镜，饰品等……
三、全反射的应用
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
全反射
学习目标
1.知道什么是光疏介质，什么是光密介质； 2.理解光的全反射； 3.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； 4.知道光导纤维及其应用.
一、光密介质和光疏介质
几种介质的折射率
介质 金刚石
二氧化碳
玻璃 水晶
折射率
2.42 1.63 1.5-1.8 1.55
介质 岩盐 酒精
水 空气
折射率
1.55 1.36 1.33 1.00028
一、光密介质和光疏介质
A
N
97.6
三、全反射的应用
全反射棱镜
结 构： 横截面为等腰直角三角形
对光线的作用：
点击： 潜望镜
三、全反射的应用
例2.在夜晚，当马路上的汽车灯照射到前方自行车的尾灯时，自行车的尾 灯会发光，为什么？
解：自行车尾灯实际 上是全反射棱镜
三、全反射的应用 光导纤维
三、全反射的应用
由 内芯和外套两部分 组成，二者的折射率 光导纤维 不同， 内芯 的折射率大， 外套 的折射率
小。
点击观看
三、全反射的应用
内 层 折
A.原理：利用全反射原理（思考光 纤内外层折射率的差别）
射
率
B.作用：传输光、图象或者其他信
大
息
于 外 层
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．
折
射
D.应用：光纤通信，医学及工业内
率
窥镜，饰品等……
三、全反射的应用
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
全反射
学习目标
1.知道什么是光疏介质，什么是光密介质； 2.理解光的全反射； 3.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； 4.知道光导纤维及其应用.
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)
4.2 全反射(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第一册)
角r也最大,在纤芯与包层分界面上的入射角i'最小,当端面上i=90°时,
sin90°
由 n1=
,得 r=30°,这时 i'=90°-30°=60° =C。所以,在所有情况中
sin
从端面入射到光纤中的信号都会发生全反射,光信号不会从包层中“泄漏”
出去。
课堂检测
解析:(1)如图所示,由题意知在纤芯和包层分界面上全反射临界角C满足
出去。
课堂检测
(2)当在端面上入射角最大时所用的时间最长,这时光在纤芯中总路程为
s=
2
cos
,光纤中光速 v= ,
1
所以信号往返需要的最长时间为 t= =
代入数据得t=1.6×10-4 s。
21
cos
,
THANKS
感谢观看
n> 2)组成,棱镜的横截面如图所示。一平行于横截面的光线从O点垂直于AB边射入
棱镜,先后经过AC和CB边反射后,从AB边的O'点射出,则出射光线是(
)
A.平行于AC边的光线①
B.平行于入射光线的光线②
C.平行于CB边的光线③
D.沿AB边的光线④
答案:B
1
解析:由题意可知,等腰直角棱镜的折射率n> 2,且sin C= ,
特制光纤,它双向传输信号,能达到有线制导作用。光纤由纤芯和包层组成,
其剖面如图所示,其中纤芯材料的折射率n1=2,包层折射率n2=
l为6
,光纤长度
km。已知当光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质时,入射
角θ1、折射角θ2间满足:n1sin θ1=n2sin θ2。
(1)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号
一路光纤的传输能力理论值为二十亿路电话，一千万路电视。虽然光纤
sin90°
由 n1=
,得 r=30°,这时 i'=90°-30°=60° =C。所以,在所有情况中
sin
从端面入射到光纤中的信号都会发生全反射,光信号不会从包层中“泄漏”
出去。
课堂检测
解析:(1)如图所示,由题意知在纤芯和包层分界面上全反射临界角C满足
出去。
课堂检测
(2)当在端面上入射角最大时所用的时间最长,这时光在纤芯中总路程为
s=
2
cos
,光纤中光速 v= ,
1
所以信号往返需要的最长时间为 t= =
代入数据得t=1.6×10-4 s。
21
cos
,
THANKS
感谢观看
n> 2)组成,棱镜的横截面如图所示。一平行于横截面的光线从O点垂直于AB边射入
棱镜,先后经过AC和CB边反射后,从AB边的O'点射出,则出射光线是(
)
A.平行于AC边的光线①
B.平行于入射光线的光线②
C.平行于CB边的光线③
D.沿AB边的光线④
答案:B
1
解析:由题意可知,等腰直角棱镜的折射率n> 2,且sin C= ,
特制光纤,它双向传输信号,能达到有线制导作用。光纤由纤芯和包层组成,
其剖面如图所示,其中纤芯材料的折射率n1=2,包层折射率n2=
l为6
,光纤长度
km。已知当光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质时,入射
角θ1、折射角θ2间满足:n1sin θ1=n2sin θ2。
(1)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号
一路光纤的传输能力理论值为二十亿路电话，一千万路电视。虽然光纤
高中物理第十三章第2节全反射课件选修34高二选修34物理课件
12/12/2021
解析：(1)光路图及相关量如图所示．
光束在 AB 边上折射，由折射定律得
sin sin
αi ＝n①
式中 n 是棱镜的折射率．由几何关系可知
α＋β＝60°②
由几何关系和反射定律得
β＝β′＝∠B③
联立①②③式，并代入 i＝60°得 n＝ 3.④
12/12/2021
(2)设改变后的入射角为 i′，折射角为 α′，由折射定律得
(1)该激光在光导纤维中的速度 v 是多大． (2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少． [解题探究] (1)该光导纤维能发生全反射的临界角多大？ (2)光射到侧面上时能发生全反射吗？
12/12/2021
[解析] (1)由 n＝cv可得 v＝2.1×108 m/s.
(2)由 n＝ssiinn θθ12可得光线从左端面射入后的折射角为 30°，射 到侧面时的入射角为 60°，大于临界角 45°，因此发生全反
12/12/2021
对全反射的理解
1．对光疏介质和光密介质的理解
(1)光疏介质和光密介质的比较
光的传播速度 折射率
光疏介质
大
小
光密介质
小
大
12/12/2021
(2)相对性：光疏介质、光密介质是相对的．任何两种透明介 质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小 来判断谁是光疏介质或光密介质． (3)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度 大小．例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光 密介质．
12/12/2021
2．光导纤维： 设光导纤维的折射率为 n，当入射光线的入射角为 θ1 时，进 入端面的折射光线传到侧面时恰好发生全反射，如图丙所示．
解析：(1)光路图及相关量如图所示．
光束在 AB 边上折射，由折射定律得
sin sin
αi ＝n①
式中 n 是棱镜的折射率．由几何关系可知
α＋β＝60°②
由几何关系和反射定律得
β＝β′＝∠B③
联立①②③式，并代入 i＝60°得 n＝ 3.④
12/12/2021
(2)设改变后的入射角为 i′，折射角为 α′，由折射定律得
(1)该激光在光导纤维中的速度 v 是多大． (2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少． [解题探究] (1)该光导纤维能发生全反射的临界角多大？ (2)光射到侧面上时能发生全反射吗？
12/12/2021
[解析] (1)由 n＝cv可得 v＝2.1×108 m/s.
(2)由 n＝ssiinn θθ12可得光线从左端面射入后的折射角为 30°，射 到侧面时的入射角为 60°，大于临界角 45°，因此发生全反
12/12/2021
对全反射的理解
1．对光疏介质和光密介质的理解
(1)光疏介质和光密介质的比较
光的传播速度 折射率
光疏介质
大
小
光密介质
小
大
12/12/2021
(2)相对性：光疏介质、光密介质是相对的．任何两种透明介 质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小 来判断谁是光疏介质或光密介质． (3)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度 大小．例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光 密介质．
12/12/2021
2．光导纤维： 设光导纤维的折射率为 n，当入射光线的入射角为 θ1 时，进 入端面的折射光线传到侧面时恰好发生全反射，如图丙所示．
高二物理(人教版教科版通用)光的全反射—2ppt课件
反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面内 ，反射光线与入射光线分别位于法线两侧；反射角等 于入射角。
i i' r
介质的折射率—— 光从真空（空气）射入某种介质发生 折射时，入射角正弦与折射角正弦之 比叫做这种介质的折射率。
r
光在真空中 传播的速度
光在介质中 传播的速度
思考：请同学们在笔记本上试着画下面的光路图
橄榄油
43°
全反射是自然界常见的现象
例如，水中或玻璃中的气 泡，看起来特别明亮，就 是因为光从水或玻璃射向 气泡时，一部分光在界面 上发生了全反射。
n水=1.33 C水=48.8º 60º>C水 发生全反射
例题分析
【例】某介质的折射率为1.1，一束光从介质射向空气， 入射角为60°，如图所示的哪个光路图是正确的：
大气密度小，折射率小
海市蜃楼
大气密度大，折射率大
思考：当远处的楼阁发出的光线射向空中时，相当于光从什么介质射 向什么介质呢？光线如何偏折呢？最终有可能发生什么现象？
沙漠蜃景
高空温度低 大气密度大 折射率大
地面温度高 大气密度小 折射率小
在炎热的夏天，我们经常看到前方的路面特别明亮， 请同学们课后试着用今天所学的知识解释这个现象。
三、介质的临界角
2. 临界角的计算式：
3. 注意问题： （1）公式只适用于光从介质射向真空或空气中的情况 （2）发生全反射时，依然遵循反射定律
三、介质的临界角
4. 常用介质的临界角：水的临界角为48.8°，各种玻璃 的临界角为 32°～ 42°，金刚石的临界角为 24.4°。
科研和技术中常常通 过测量临界角来测定 材料的折射率。
A.
B.
C.
高中物理精品PPT课件全反射
2.临界角（C）：刚好发生全反射（使折射角为900） 时的入射角。 现象：（2）入射角增大，折射光减弱，反射光增强
【问题】光从真空（或空气）射到玻璃，是否只要 入射角足够大就可以发生全反射现象呢？
3.发生全反射现象的条件 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 【问题】光从介质射入真空（或空气）的临界角由 什么决定？ 4.光从介质（折射率为n）射入空气（真空）的 临界角（C） 1
sin c
n
n越大，C越小，越容易发生全反射
二、自然界中的全反射现象
1. 水中或玻璃中的气泡特别明亮
2. 海市蜃楼
3. 蜃景
三、全反射的应用
1.全反射棱镜：截面为等腰直角三角形 2.光导纤维（光纤） （1）结构：外套与内芯 （2）原理：全反射 （3）应用：内窥镜 光纤通信
光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信．
A
B
s
1.在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物， 为什么都出现在顶角约为97.6°的倒立圆锥里？ （水的折射率n为1.33）
2. 如图所示，A,B两点间的距离为s,在两点间放 一折射率为n的玻璃，一束光从玻璃中间射入，光 在玻璃与空气的界面上恰能发生全反射现象，求 光由A点传输到B点所用的时间t为多长?
全反射
自然界中的光现象
不同的介质折射率一般是不同的 例如：水（1.33）、水晶（1.55）、金刚石（2.42） 物理学中：
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
复习回顾：光的折射
sin 空 n sin 介
1.光从光疏介质斜射入光密介质，入射角大于折射角
例如：从空气到玻璃 2.光从光密介质斜射入光疏介质，入射角小于折射角 例如：从玻璃到空气
【问题】光从真空（或空气）射到玻璃，是否只要 入射角足够大就可以发生全反射现象呢？
3.发生全反射现象的条件 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 【问题】光从介质射入真空（或空气）的临界角由 什么决定？ 4.光从介质（折射率为n）射入空气（真空）的 临界角（C） 1
sin c
n
n越大，C越小，越容易发生全反射
二、自然界中的全反射现象
1. 水中或玻璃中的气泡特别明亮
2. 海市蜃楼
3. 蜃景
三、全反射的应用
1.全反射棱镜：截面为等腰直角三角形 2.光导纤维（光纤） （1）结构：外套与内芯 （2）原理：全反射 （3）应用：内窥镜 光纤通信
光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信．
A
B
s
1.在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物， 为什么都出现在顶角约为97.6°的倒立圆锥里？ （水的折射率n为1.33）
2. 如图所示，A,B两点间的距离为s,在两点间放 一折射率为n的玻璃，一束光从玻璃中间射入，光 在玻璃与空气的界面上恰能发生全反射现象，求 光由A点传输到B点所用的时间t为多长?
全反射
自然界中的光现象
不同的介质折射率一般是不同的 例如：水（1.33）、水晶（1.55）、金刚石（2.42） 物理学中：
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
复习回顾：光的折射
sin 空 n sin 介
1.光从光疏介质斜射入光密介质，入射角大于折射角
例如：从空气到玻璃 2.光从光密介质斜射入光疏介质，入射角小于折射角 例如：从玻璃到空气
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第二节
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．
几种介质的折射率介质折射率空气1.00028水1.33金刚石2.42
水相对于金刚石是光密介质还是光疏介质，相对于空气呢？
光疏介质、光密介质具有相对性
一束光由空气斜射入玻璃ANB
一束光由玻璃斜射入空气B
0
N'
A
sin
sinc
1sinc
c
1n
折射率越大，临界角C越小，越容易发生全反射
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C=arcsin(1/n)．
思考：为什么水中气泡特别明亮?
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．
N
θ2O
空气介质
θ1
O
空气
玻璃θ1N'Nθ2BO
θ2
N'C
A
空气介质
θ1
N'
A
全反射:
当光由光密介质射入光疏介质时,当入射角增大到某一角度,使折射角达到900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.
计算折射率为ｎ的介质在空气中发生全反N射时的临界角Ｃ
900O
空气介质
c
A'
n
sin90
ｈ
B２
Ｃ
１
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
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．
例题1:最大入射角=?最大折射角=?
48.80
例题2:夜晚，在湖中心水面深ｈ1m处放一点光源，在岸上的人看来，水面能否全部被照亮？若能说明理由．若不能，求出被照亮的面积.已知水的折射率为1.33(sin48.80=1/1.33,tan48.80=1.14)
C
A
o