光的全反射

第2节光的全反射

三维目标

知识与技能

1、知道什么是光疏介质和光密介质，理解光的全反射现象，掌握发生全反射的条件．

2、理解临界角的物理意义，会根据公式确定光从介质射入真空（空气）时的临界角．过程与方法

能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题．

能运用全反射的知识分析和解释一些简单的现象了解光的全反射在光导纤维上的应用．情感态度价值观

1、通过这部分知识的学习，使学生对自然界中许多美好的现象进行充分的认识，学会用科学知识来解释自然现象．

2、了解我国光纤技术的进展以及光导纤维在现代科技中的应用，培养爱国主义热情和科学态度．

教学重点临界角的物理意义，会确定光从介质射入真空（空气）时的临界角．

教学难点临界角的计算

教学方法探究法

教具多媒体课件

教学过程设计

一．（－）引入新课

复习提问：当一束平行光射入两种介质的分界面，能够发生反射和折射，反射光线、折射光线和入射光线各满足什么关系？（反射定律、折射定律）

（二）教学过程

设问：若一束光线从玻璃中射入水中，折射光线、反射光线分别该如何画出？

如果入射光线与法线的夹角逐渐增大，那么折射角也将逐渐增大，因为折射角总是要大于入射角；所以入射角增大到一定程度，折射角一定会先达到90度。此时若再增大入射角，折射光线将怎么变化？（让学生猜测，推敲）

1．通过全反射演示仪演示入射角逐渐增大时，反射光线和折射光线的变化关系。

2．通过电视录象更清晰的演示各光线的强弱变化关系。

导入定义：

全反射：当入射角增大到某一角度，折射角正好90度即刚刚消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。

临界角：刚刚能够发生全反射时的入射角。

补充现象：入射角越大，则反射光线越强，折射光线越弱，直到没有。

1、做好演示实验：光的折射和光的全反射实验．

2、带领学生分析发生全反射的条件：

光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角，不会发生全反射，而光由光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，随着入射角的增大，折射角先达到90°，就发生了全反射现象．

入射角必须大于一定的角度：临界角

强调：

全反射：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．

A、产生全反射的条件：①光线从光密介质射向光疏介质；②入射角大于或者等于临界角．

B、当光线从光密介质射入光疏介质，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，发生了全反射．

C、当光由光密介质射火光疏介质时，应先判断会不会发生全反射．为此应画出入射角等于临界角的光路，然后再根据折射定律或反射定律进行定量计算或动态分析．

学生探究：一束光线射到两种介质界面时，是否一定会发生全反射现象？（学生回答）

总结全反射条件；

1．光从光密介质传播到光疏介质

2．入射角大于临界角

临界角的计算：sin I=1/n

说明：介质的折射率越大，那发生全反射的临界角越小

应用：多媒体课件放映

1．全反射棱镜

望远镜中利用全反射可缩短镜筒长度

2．光导纤维

光纤是光导纤维的简称，它是一种非常细的玻璃丝，直径只有几微米到一百微米，而且分为内芯和薄薄的外套两部分。内芯的折射率比外套大，因此光在内芯中传播时会在内芯和外套的界面上发生全反射。光波实际上也是一种电磁波，它象无线电波那样也能用来传递信息。载有话音、图像及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以沿光纤传到千里以外的另一端，实现光纤通信。

光纤通信的主要优点是能同时传送大量信息，数以万记的电话机可以使用同一条光纤进行通话而不互相干扰。我国我国目前已经在省会城市间基本建成全国性的光纤通信网。北京有线电视台则于1999年在北京全市范围内铺设了有限电视光缆。

把一束玻璃纤维的两端按相同规律排列，具有不同亮暗和色彩的图像就能从一端传到另一端。用玻璃纤维也可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等内脏的内部。实际的内窥镜装有两组光纤，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察。

3．胃镜可用来检查人体内脏是否健康

小结

1．光疏介质和光密介质要强调它们的相对性。

2．要让学生能够较快的判断光在两种介质的界面时，折射线靠近法线还是远离法线。

3．对于光从介质社射入真空这种情况，要求学生能够计算发生全反射时的临界角