全反射课件
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C.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的 界面上发生折射
D.内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可 以起保护作用
解析 光导纤维很细，它的直径只有几微米到一百微米， 它由内芯和外套两层组成，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. 答案 A
d＝Rsin C④
联立②③④式得
d＝
3 例3 光导纤维的结构如图5所示，其内芯和外套材料不同， 光在内芯中传播.以下关于光导纤维的说法正确的是( )
图5
A.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
B.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的 界面上发生全反射
图3
在两层的界面上经过多次 全反射 ，从另一端射出，如图3
所示.
(2)应用：光纤通讯、医学上的内窥镜.
典例精析
一、对全反射的理解和有关计算 例1 某种介质对空气的折射率是 2，一束光从该介质射 向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ 为空气，Ⅱ为介质)( )
解析 由题意知，光由光密介质射向了光疏介质，由sin C
＝1n＝
1 2
得C＝45°＜θ1＝60°，故此时光在两介质的界面处
会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，故D选项
正确.
答案 D
例2 如图4所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB 为直径.来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于 AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射.已知∠ABM＝ 30°，求：
1.全反射棱镜 (1)用玻璃制成的截面为等腰直角三角形的棱镜. (2) 当光 垂直于它的一个界面射入后，会在其内部发生全反 射(如图2).全反射棱镜比平面镜的反射率高，几乎可达100%.
图2
2.光导纤维
(1)构造及传播原理：光导纤维是一种透明
的玻璃纤维丝，由内芯和外套两层组成，
内芯的折射率比外套 大 ，光由一端进入，
1.光疏介质和光密介质 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.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定谁 是光疏介质或光密介质.
2.全反射现象
(1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折
射和反射.若入射角增大到某一角度， 折射 光线完全消失， 只剩下 反射 光线的现象. (2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的 入射
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
全反射
一、全反射
知识探究
如教材图所示，让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的 平直的边上.在这个边与空气的界面上会发生反射和折 射.逐渐增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化.
答案 由实验可以看到，当光沿着半圆形玻璃砖的半径 射到直边上时，一部分光从玻璃砖的直边上折射到空气 中，一部分光反射回玻璃砖内，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90°时， 折射光完全消失，只剩下反射光.
二、全反射的应用
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.
D.内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可 以起保护作用
解析 光导纤维很细，它的直径只有几微米到一百微米， 它由内芯和外套两层组成，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. 答案 A
d＝Rsin C④
联立②③④式得
d＝
3 例3 光导纤维的结构如图5所示，其内芯和外套材料不同， 光在内芯中传播.以下关于光导纤维的说法正确的是( )
图5
A.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
B.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的 界面上发生全反射
图3
在两层的界面上经过多次 全反射 ，从另一端射出，如图3
所示.
(2)应用：光纤通讯、医学上的内窥镜.
典例精析
一、对全反射的理解和有关计算 例1 某种介质对空气的折射率是 2，一束光从该介质射 向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ 为空气，Ⅱ为介质)( )
解析 由题意知，光由光密介质射向了光疏介质，由sin C
＝1n＝
1 2
得C＝45°＜θ1＝60°，故此时光在两介质的界面处
会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，故D选项
正确.
答案 D
例2 如图4所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB 为直径.来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于 AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射.已知∠ABM＝ 30°，求：
1.全反射棱镜 (1)用玻璃制成的截面为等腰直角三角形的棱镜. (2) 当光 垂直于它的一个界面射入后，会在其内部发生全反 射(如图2).全反射棱镜比平面镜的反射率高，几乎可达100%.
图2
2.光导纤维
(1)构造及传播原理：光导纤维是一种透明
的玻璃纤维丝，由内芯和外套两层组成，
内芯的折射率比外套 大 ，光由一端进入，
1.光疏介质和光密介质 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.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定谁 是光疏介质或光密介质.
2.全反射现象
(1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折
射和反射.若入射角增大到某一角度， 折射 光线完全消失， 只剩下 反射 光线的现象. (2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的 入射
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
全反射
一、全反射
知识探究
如教材图所示，让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的 平直的边上.在这个边与空气的界面上会发生反射和折 射.逐渐增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化.
答案 由实验可以看到，当光沿着半圆形玻璃砖的半径 射到直边上时，一部分光从玻璃砖的直边上折射到空气 中，一部分光反射回玻璃砖内，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90°时， 折射光完全消失，只剩下反射光.
二、全反射的应用
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.