光的全反射-高二物理课件(人教版2019选择性必修第一册)

注意：(1)只有光从介质射入真空的交界面时，才能这样求临界角。 （2）介质的折射率越大，临界角越小
几种介质的折射率
金刚石 二硫化碳
玻璃 水晶
2.42 1.63 1.5~1.9 1.54
岩盐 酒精 水 空气
1.55 1.36 1.33 1.000 28
几种介质对空气的临界角
物质（固体） 临界角 物质（液体）
乙
甲
2.光导纤维
二、全反射的应用
(1)原理：利用全反射原理 (2)构造：由折射率较高的玻璃内芯和折射率较 低的外层透明介质组成，因为内芯的折射率比外 套的大，所以，光传播时在内芯与外套的界面上 发生全反射 (3)优点：容量大、衰减小、抗干扰性强
光导纤维在医学上的应用--内窥镜：用来检查人体内脏的内部实际的内窥镜装有两 组光纤，一组把光传送到人体内部进行照明，另一组把体内的图像传出供医生观察。
1.光疏介质:两种介质中，折射率较小的介质. 2.光密介质:两种介质中，折射率较大的介质
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、全反射
光由光疏介质斜射入光密介质时,折射角小于入射角; 传播速度减小 光由光密介质斜射入光疏介质时,折射角大于入射角； 传播速度增大
岸上所有景物发出的光,射向水面时入射角θ1分布在0°到90°之间, 射入水中后的折射角θ2都在0°至临界角C之间
θ=2C=97.6º
【课堂练习】
4、(多选)如图所示,ABCD是两面平行的透明玻璃砖,AB面和CD面是玻璃和空气的界面, 分别设为界面Ⅰ和界面Ⅱ。光线从界面Ⅰ射入玻璃砖,再从界面Ⅱ射出回到空气中。
2、下现蜃景，沙漠蜃景
倒立虚象
解释： 贴近地面空气温度高，密度小，折射率小，上层空气温度低，密度大 ，折射率
大 。远方物体发出的有些光线向地面入射时不断折射弯曲，到地面附近时发生全 反射，再折向上射向远处空中，观察者感觉这光线来自地下。
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?
第四章 光
4.2 光的全反射
【学习目标】
复习回顾
光的折射定律：
入射光线、法线处在同一平面内，折 射光线与入射光线分别位于法线的两 侧；入射角的正弦与折射角的正弦成 正比
★介质n的大小与与入射角、折射角的大小 无关，只与两种介质的性质有关。
水中的气泡，树叶上的露珠看起来特别明亮。这是为什么呢？
一、全反射
金刚石
24.4°
甘油
二硫化碳
38.1°
酒精
玻璃
30°~42°
水
临界角 42.9° 47.3° 48.6°
现象解释：水中和玻璃中的气泡，看起来特别明亮，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。
【课堂练习】 例1．如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到 玻璃砖的圆心O时，下列情况不可能发生的是（ D ）
45 45
45
45 45
45
与平面镜相比,它的反射率高,几乎可达100%。 这种棱镜在光学仪器中可用来改变光的方向。
【课堂练习】
例3.空气中两条光线a和b从方框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其 框外光线如图甲所示。方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜。图
乙给出了两棱镜四种放置方式的示意图,其中能产生图甲效果的是( B )
内窥镜的结构
光导纤维在医学上的应用
光导纤维在通信上的应用 光纤通信的主要优点是：容量大、衰减小、抗干扰性强．
光纤装饰照明
1、上现蜃景，海市蜃楼
上现蜃景
解释： 海面上下层空气温度低，密度大，折射率大，上层空气温度高，密度小，
折射率小，远方物体发出的光线向空中入射时不断折射弯曲，到某高度时发 生全反射，再射会地面，观察者感觉这光线来自空中。
D
【课堂练习】
例2.如图所示,直角三角形ABD某种透明介质的横截面,∠B=30°,P为 BD上的一点。若某单色光从P垂直BD入介质,在AB恰好发生全反射,
则介质对光的折射率为（ C ）
A.√3 B.√2
C. 2 D. 3/2
二、全反射的应用 1.全反射棱镜
(1)截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜 (2)原理：利用全反射原理 (3)特点：(玻璃的临界角为32~42°) ①当光垂直于它的任意一个界面射入后，都会在其 内部发生全反射，与平面镜相比，它的反射率很高 ②反射面不必涂敷任何反光物质 (4)作用：改变光的方向，可使光的传播方向改变 90°或180°
如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角,则(CD )
A.只要入射角足够大,光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象 B.只要入射角足够大,光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象 C.不管入射角多大,光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象 D.不管入射角多大,光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象
【课堂小结】
思考:光由光密介质进入光疏介质时,如果入射角不断增大,哪个角先达到90°？ 使折射角增大到90°时,会出现什么现象?
观察全反射现象
现象: 随着入射角的逐渐增大的过程中: 1.折射角逐渐 增大 ,折射光线亮度逐渐 减弱 ; 2.反射角逐渐 增大 ,反射光线亮度逐渐 增强 ; 3.当入射角增大到某一角度时,折射角度达到90°时,折射光 消失 ,所 有光线全部反射。
一、全反射
1.全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，入射角逐渐增大到某一角度，光线全 部被反射回原光密介质的现象。
2.临界角：当光ຫໍສະໝຸດ Baidu光密介质射入光疏介质时，折射角等于90°时的入射角叫临界
角，
一3.发般生用全字反母射C 的表条示件。:
(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
4.临界角的大小