最新光导纤维及其应用课件教学讲义PPT课件
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高中物理光的全反射光导纤维及其应用精品课件鲁科版选修
传输。
光导纤维的应用前景
通信领域
光导纤维是现代通信网络的主 要传输介质，具有传输容量大 、传输距离远、传输损耗低等
优点。
医疗领域
光导纤维可以用于内窥镜、激 光治疗等领域，具有创伤小、 恢复快等优点。
军事领域
光导纤维在军事领域有广泛应 用，如夜视仪、导弹制导系统 等。
科研领域
光导纤维可用于光谱分析、激 光雷达等领域，具有高精度、
夜视仪
利用光导纤维将微弱的光 信号传输到夜视仪中，使 士兵在夜间能够观察目标 。
光学侦查
利用光导纤维传输图像， 对敌方目标进行侦查和监 视。
04
实验探究
全反射实验
实验目的
探究光的全反射条件，了解临界 角的概念。
实验材料
半圆形玻璃棱镜、激光笔、光屏 。
全反射实验
实验步骤
1. 将半圆形玻璃棱镜放在光屏前，用激光笔向棱镜的一侧面照射，观察光线的传播 路径。
化光纤设计等方法。
03
光导纤维的应用
通信领域的应用
01
02
03
光纤通信
利用光导纤维传输信号， 具有传输容量大、速度快 、损耗低等优点，已成为 现代通信的主要手段。
光纤传感器
利用光导纤维的折射率变 化或弯曲程度变化来检测 各种物理量，如温度、压 力、位移等。
光纤陀螺仪
利用光导纤维的干涉效应 来测量角速度，广泛应用 于航空、航天、军事等领 域。
高中物理光的全反射光 导纤维及其应用精品课 件鲁科版选修
目录
• 光的全反射 • 光导纤维 • 光导纤维的应用 • 实验探究 • 总结与思考
01
光的全反射
光的全反射现象
01
光线在介质界面上发生反射，当 入射角增大到某一角度时，反射 光消失，只剩下折射光的现象。
光导纤维的应用前景
通信领域
光导纤维是现代通信网络的主 要传输介质，具有传输容量大 、传输距离远、传输损耗低等
优点。
医疗领域
光导纤维可以用于内窥镜、激 光治疗等领域，具有创伤小、 恢复快等优点。
军事领域
光导纤维在军事领域有广泛应 用，如夜视仪、导弹制导系统 等。
科研领域
光导纤维可用于光谱分析、激 光雷达等领域，具有高精度、
夜视仪
利用光导纤维将微弱的光 信号传输到夜视仪中，使 士兵在夜间能够观察目标 。
光学侦查
利用光导纤维传输图像， 对敌方目标进行侦查和监 视。
04
实验探究
全反射实验
实验目的
探究光的全反射条件，了解临界 角的概念。
实验材料
半圆形玻璃棱镜、激光笔、光屏 。
全反射实验
实验步骤
1. 将半圆形玻璃棱镜放在光屏前，用激光笔向棱镜的一侧面照射，观察光线的传播 路径。
化光纤设计等方法。
03
光导纤维的应用
通信领域的应用
01
02
03
光纤通信
利用光导纤维传输信号， 具有传输容量大、速度快 、损耗低等优点，已成为 现代通信的主要手段。
光纤传感器
利用光导纤维的折射率变 化或弯曲程度变化来检测 各种物理量，如温度、压 力、位移等。
光纤陀螺仪
利用光导纤维的干涉效应 来测量角速度，广泛应用 于航空、航天、军事等领 域。
高中物理光的全反射光 导纤维及其应用精品课 件鲁科版选修
目录
• 光的全反射 • 光导纤维 • 光导纤维的应用 • 实验探究 • 总结与思考
01
光的全反射
光的全反射现象
01
光线在介质界面上发生反射，当 入射角增大到某一角度时，反射 光消失，只剩下折射光的现象。
物理课件：光导纤维及其应用
光的传导的
D.在实际应用中,光纤必须呈笔直状态,因为弯曲的光纤是不能传导光的
【解析】选C。光纤通信利用了华裔科学家高锟博士提出的一个理论,光导纤维是一种
非常细的特制玻璃丝,光射入时满足光的全反射条件,从而发生全反射。最终实现传递
信息的目的,故C正确,A、B错误;广泛应用的光导纤维的外套折射率比内芯折射率要小,
d
少?(玻璃的折射率n=1.5)
【解析】在如图所示的光路中,从玻璃棒的A端面入射的光线,可分为左、中、
右,其中最右边的一条光线,最难发生全反射,
设其入射角为∠1,只有当∠1≥arcsin 1 时,
n
才发生全反射,根据几何关系知sin∠1= R 。
依题意有 R ≥ 1 。
Rd
Rd n
将n=1.5代入上式,解得
则光脉冲将越不容易从外套“漏”出,B正确;设光纤的长度为L,则光通过光纤
轴线传输用时最短,光在光纤中的速度v=
c n1
,则最短时间有t1=
L v
n1L c
;
设光从左端面的A点以θ1入射,折射角为θ2,在B点全反射时的入射角和反射角
为θ3,如图所示:如果θ3就是光在光导纤维全反射的临界角C,则光在介质中的
【思考·讨论】
光纤通信是光纤应用的一个重要方面,已取得了重大的成就。那么光纤在1)光纤能耗低;
(2)光纤是电介质,绝缘性好,不担心被雷击,并能抗电磁干扰,可在有较强电磁干
扰的环境中使用;
(3)光纤体积小,质量小,易弯曲,可组成各种光缆,便于敷设和维护。
【典例示范】 光纤主要由折射率较大的纤芯与折射率较小的外套组成。在光纤中传输的信号 是脉冲光信号。当一个光脉冲从光纤中输入,经过一段长度的光纤传输之后,其 输出端的光脉冲会变宽,这种情况较严重(脉冲变宽到一定程度)时会导致信号 不能被正确传输。引起这一差别的主要原因之一是光通过光纤纤芯时路径长短 的不同(如图),沿光纤轴线传输的光纤用时最短,在两种介质界面多次全反射的 光线用时最长。为简化起见,我们研究一根长直光纤,设其内芯折射率为n1，外 套折射率为n2①。在入射端,光脉冲宽度(即光持续时间)为Δt,在接收端光 脉冲宽度(即光持续时间)为Δt′,Δt′>Δt 世纪金榜导学号( )
高中物理 4.24.3光的全反射光导纤维及其应用课件 鲁科
-3-
第2节 光的全反射 第3节 光导纤维及其应用
一二三
首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习 UITANG LIANXI
4.全反射的条件 (1)光从光密介质射入光疏介质。 (2)入射角大于等于临界角。 5.临界角与折射率的关系
(1)定量关系:光由介质射入空气(或真空)时,sin C=1n(公式)。
-7-
第2节 光的全反射 第3节 光导纤维及其应用
一二三
首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习 UITANG LIANXI
思考如图所示为自行车尾灯表面的形状,为什么自行车尾灯在
夜晚被灯光照射时特别明亮?
提示:自行车尾灯外表面为平面,内表面为全反射棱镜。光进入灯后在 内表面发生全反射,所以夜晚尾灯被光照时特别亮。
提示:不能。发生全反射的条件:(1)光从光密介质(玻璃)射入光疏介质 (空气);(2)入射角大于等于临界角。
-5-
第2节 光的全反射 第3节 光导纤维及其应用
一二三
首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习 UITANG LIANXI
对全反射现象的解释
-2-
第2节 光的全反射 第3节 光导纤维及其应用
一二三
首页
J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习 UITANG LIANXI
全反射及其产生条件
1.全反射 光从玻璃射入到空气中时,折射角大于入射角,当入射角增大到一定程 度时,折射光线完全消失,全部光线都被反射回玻璃内,这种现象称为全反射 现象。 2.临界角 刚好发生全反射(即折射角等于 90°)时的入射角,用字母 C 表示。 3.光疏介质和光密介质 两种介质比较,折射率较小的介质叫做光疏介质,折射率较大的介质叫 做光密介质。
高中物理 42.3 光的全反射 光导纤维及其应用课件 鲁科版选修34
光在其中传播速度
，而折射率
质．
小
大
的介质叫光密介
全反射
光由 光密 介质射向 光疏 介质时，折射角大于入射角，
当入射角增大时，反射光
，折射光
，继续增
大入射角，当折射角达到 增强 时，折射光减全弱部消失，入
射被界光面全全部部被反反射射回回原原介介质质，，9这当0°种入现射象角叫再全增反大射时．，入射光仍
第2节 光的全反射 第3节 光导纤维及其应用
1．知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念． 2．理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象． 3．了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的
应用.
一、全反射
光疏介质和光密介质
两种介质相比较光在其中传播速度 质叫光疏介质．
质射向光疏介质．②入 射角大于或等于临界角．
(2)全反射遵循的规律：发生全反射时，光全部返回原介 质，入射光与反射光遵循光的反射定律，由于不存在折射 光线，光的折射定律不再适用．
(3)临界角：①定义：刚好发生全反射(即折射角为90°)时的 入射角称为全反射的临界角，用C表示．②表达式：光由折 射率为n的介质射向真空或空气时，若刚好发生全反射，则 折射角恰好等于90°，n＝ssinin9C0°，即sin C＝n1.③不同色光的 临界角：不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时，频 率越高的光的临界角越小，越易发生全反射．
折射角为90°时的 称临界角，用 表示．
，称为全反射临界角，简
入射角
C
产生全反射的条件
(1)光从 光密 介质射向光疏 介质；
(2)入射角
临界角．
二、全反射棱镜大于或等于
截面为
的棱镜为全反射棱镜，其作用是
鲁科版高中物理选修3-4课件 光导纤维及其应用课件3
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
级．烽火通信的 IBAS 可以动态分配带宽，是一种较好的宽 带接入平台．在宽带业务发展的初期，采用 FTTC/B 将光纤 引入用户附近，利用已有的铜线双绞线和 xD 前 自 主 导 学
带信号送入用户是一种经济的方案．IP over WDM/Optical 因特网的爆炸式发展，使得 IP 技术对传统电信网产生了强 烈的冲击．
菜 单 课 时 作 业
LK·物理 选修 3-4
教 学 教 法 分 析
未来的网络应是一个对数据业务优化的网络，同时对话音业 务应保持不低于现有的质量．很显然，现有的电路交换网不 能胜任，现有的 IP 网也非理想的选择．从技术上看，目前
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
人们正在探索 IP 与 ATM、IP 与 SDH、IP 与 WDM 相结合 的方式来解决传统因特网结构的缺陷．武汉邮电科学研究院 的 IP over SDH 提案直接面向因特网核心层和边缘层，成为 我国在国际电联的第一个提案．从长远看，当 IP 业务量逐
的界面上发生全反射 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
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
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
课 时 作 业
菜
单
LK·物理 选修 3-4
教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
【解析】 光导纤维是利用光从光密介质射入光疏介质 时发生全反射的原理来传递光信号的，A 正确．
●课标解读 初步了解光导纤维的工作原理及其在生产、生活中的应 用．认识光纤技术对经济社会生活的重大影响．
教 学 方 案 设 计
光导纤维ppt课件
核潜艇潜望镜
光学潜望镜
20
工业领域
在工业上，可传输激光进行机械加工；制成各种传感器用于测量压力、 温度、流量、位移、光泽、颜色、产品缺陷等，也可用于工厂自动化、办公 自动化、机器内及机器间的信号传送、光电开关、光敏组件等。
光导微机介质损耗仪
传感器
21
照明和光能传送领域
光导纤维还可用于火车站、机场、广场、证券交易场所等大型显示屏 幕，短距离通讯和数据传输，将光电池纤维布与光导纤维布巧妙地结合在一 起可制成夜间放光的夜行衣。
10
棒管法 沉积法 复合纺丝法
光导纤维
11
棒管法 棒管法是将芯料高聚物制成棒状，外面套上包
层材料管，然后再一起加热到高弹态进行拉伸制成 光纤；
沉积法 沉积法是将包层材料溶解或熔化为液态，然后使
芯子从中穿过，从而使其附着在芯材上形成包层；
12
复合纺丝法 复合纺丝法则分别把芯子和包层两种成纤高聚
物溶融，用复合喷丝板纺丝成型。自聚焦型光纤是 将具有不同折射率和聚合反应速度的单体注入一垂 直的聚合管中，在旋转的情况下，通过光或热激发 使之发生共聚，聚合物从管壁向轴中心逐渐析出， 随着单体转化为聚合物的转化率上升，共聚物的折 射率不断变化，最终得到折射率由里至外逐渐下降 呈抛物线分布的产物。
除上述方法外，自聚焦型光纤还可用离子交换法、单体扩散法和共混 法制备。但自聚焦型光纤多处于实验和试制阶段，所以实用光纤仍以全反 射型为主。
在国防军事上，光导纤维也有广泛的应用，可以用光导纤维来制成纤维光学潜望 镜，装备在潜艇﹑坦克和飞机上。光纤通讯的另一特点是其保密性好、不受干扰 且无法窃听，这一优点使其广泛应用于军事领域。在国防军事上，可以用光导纤 维来制成纤维光学潜望镜，装备在潜艇、坦克和飞机上，用于侦察复杂地形或深 层屏蔽的敌情。
第4章 第2+3节 光的全反射 光导纤维及其应用同步备课课件 鲁科版选修3-4课件
(4)临界角 ①定义：刚好发生全反射(即折射角为 90°)时的入射角 称为全反射的临界角，用 C 表示． ②表达式：光由折射率为 n 的介质射向真空或空气时， 若刚好发生全反射，则折射角恰好等于 90°，n＝sisni9n0C°， 即 sinC＝1n. ③不同色光的临界角：不同颜色的光由同一介质射向空
r＋
d n2－1
d n2－1 .
图 4－2－3 1．(多选)如图 4－2－3 所示，ABCD 是两面平行的透明 玻璃砖，AB 面和 CD 面平行，它们分别是玻璃和空气的界 面，设为界面 M 和界面 N，光线从界面 M 射入玻璃砖，再 从界面 N 射出，回到空气中，如果改变光到达界面 M 时的 入射角，则( )
(2)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
(3)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
定谁是光疏介质或光密介质．
2．全反射现象 光由光密介质射入到光疏介质中时，折射角大于入射 角，当入射角增大到一定程度时，折射光线完全消失，全部 光线都被反射回原介质，这种现象称为全反射现象，简称全 反射． (1)全反射的条件 ①光由光密介质射向光疏介质． ②入射角大于等于临界角．
第 2 节 光的全反射 第 3 节 光导纤维及其应用
教师用书独具演示
●课标要求 1.理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并
知识与 能解决相关的实际问题. 技能 2.知道光导纤维及其应用．
过 程 与 方 学会将自然现象转化为物理模型，利用光路图等
法
知识解决问题.
1.在应用全反射知识分析解释自然现象的过程
高中物理第4章第2节光的全反射第3节光导纤维及其应用精品课件鲁科版选修34
折射与全反射的综合应用
例2
图4－2－9
一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆 柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上 射出，求能从MN射出的光束的宽度为多少？
【自主解答】 如图4－2－10所示，进入玻璃中 的光线①垂直于半球面，沿半径方向直达球心位 置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反 射．
图4－2－11
光导纤维的工作原理分析
例3 在光导纤维的端面上入射光满足什么条件， 才能使光在光导纤维中不断发生全反射，从一端 传到另一端？(设光纤外层材料的折射率为1)
【精讲精析】 设当入射角为i时，进入端面的 折射光线传到侧面时恰好发生全反射，如图4－ 2－12所示，则有：
图4－2－12
【答案】 见精讲精析
高中物理第4章第2节光 的全反射第3节光导纤维 及其应用精品课件鲁科
版选修34
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023年5月3日星期三
课标定位
课前自主学案
第
3
核心要点突破
节
课堂互动讲练
知能优化训练
课标定位 学习目标：1.理解光的全反射现象，会解释 与全反射有关的一些现象． 2．知道全反射的条件，能应用全反射条件解 决有关问题． 3．初步了解光导纤维的工作原理和光纤在生 产、生活中的应用． 4．认识光纤技术对经济社会生活的重大影响 ，体会科学技术对社会进步的作用． 重点难点：1.判断是否发生全反射，并进行 有关计算． 2．对全反射现象的解释．
思考感悟
能否用折射率为1.25的透明材料制成截面为等腰 直角三角形的全反射棱镜？
三、光导纤维及应用
1．光导纤维是由折射率__大_的玻璃内芯和折射 率_小__的外层透明介质组成的．
鲁科版高中物理选修3-4课件 光导纤维及其应用课件2
第3节 光导纤维及其应用
目标定位
初步了解光导纤维的工作原理及其在生产，生
活中的应用。认识光线技术对经济社会生活的
重大影响。
三、光导纤维及其应用 1.构造：光导纤维是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外层透明 介质两层组成。 大 2.原理：内芯的折射率比外层的___，光传播时在内芯与外层 全反射 。 的界面上发生_______ 能量 保密 3.主要优点：容量大、_____损耗小、抗干扰能力强、_____性 好等。
B．光导纤维传递光信号是利用光的折射原理
C．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理 D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝
【解析】选A、D。光纤通信利用光作为载体来传播信息，A项 正确；光导纤维传递光信号是利用光的全反射原理，B、C项错； 目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，D项正 确。
1 sinБайду номын сангаас1 sinC ，n ，C 2 90， n sin2
由以上各式可得：
sin1 n 2 1。
由图可知：当θ1增大时，θ2增大，而从纤维射向空气中光线 的入射角θ减小，当θ1=90°时，若θ=C，则所有进入纤维中 的光线都能发生全反射，即有 以上是光从纤维射向
它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程中，则下列
判断中正确的是( )
A.n1<n2，光通过光缆的时间等于
n1L B.n1<n2，光通过光缆的时间大于 c C.n1>n2，光通过光缆的时间等于 n1L c D.n1>n2，光通过光缆的时间大于 n L 1 c n1L c
【解题探究】(1)光在光导纤维中产生全反射的条件是什么？ 提示：光由光密介质进入光疏介质，即n1>n2，入射角大于临界 角。 (2)光在介质中通过的路程和速度分别是多少？
目标定位
初步了解光导纤维的工作原理及其在生产，生
活中的应用。认识光线技术对经济社会生活的
重大影响。
三、光导纤维及其应用 1.构造：光导纤维是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外层透明 介质两层组成。 大 2.原理：内芯的折射率比外层的___，光传播时在内芯与外层 全反射 。 的界面上发生_______ 能量 保密 3.主要优点：容量大、_____损耗小、抗干扰能力强、_____性 好等。
B．光导纤维传递光信号是利用光的折射原理
C．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理 D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝
【解析】选A、D。光纤通信利用光作为载体来传播信息，A项 正确；光导纤维传递光信号是利用光的全反射原理，B、C项错； 目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，D项正 确。
1 sinБайду номын сангаас1 sinC ，n ，C 2 90， n sin2
由以上各式可得：
sin1 n 2 1。
由图可知：当θ1增大时，θ2增大，而从纤维射向空气中光线 的入射角θ减小，当θ1=90°时，若θ=C，则所有进入纤维中 的光线都能发生全反射，即有 以上是光从纤维射向
它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程中，则下列
判断中正确的是( )
A.n1<n2，光通过光缆的时间等于
n1L B.n1<n2，光通过光缆的时间大于 c C.n1>n2，光通过光缆的时间等于 n1L c D.n1>n2，光通过光缆的时间大于 n L 1 c n1L c
【解题探究】(1)光在光导纤维中产生全反射的条件是什么？ 提示：光由光密介质进入光疏介质，即n1>n2，入射角大于临界 角。 (2)光在介质中通过的路程和速度分别是多少？
鲁科版高中物理选修3-4课件 光导纤维及其应用课件1
高中预物习理导·选学修3-4·鲁科版
第4章 光的折射与全反射
光导纤维及其应用
预习导学 课堂讲义
第4章 光的折射与全反射
[目标定位] 1.了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应 用. 2.知道全反射棱镜的原理．
预习导学 课堂讲义
预习导学
第4章 光的折射与全反射
一、光导பைடு நூலகம்维及其应用 1．光导纤维的工作原理
(1)光导纤维：把石英玻璃拉成直经几微米到几十微米的 细丝，然后再包上折射率比它 小 的材料，就制成了光 导纤维，简称光纤． (2)传导原理：光纤一般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．光在光导纤维内传播时， 由光密介质(n1)入射到光疏介质(n2)，若入射角 i≥C ，光 就会在光纤内不断发生全反射．
预习导学 课堂讲义
预习导学
第4章 光的折射与全反射
2．光纤通信 光导纤维具有质地轻、弯曲自如、传光效率高、抗机械 振动、耐腐蚀性好、能量损耗 小 、抗干扰能力 强 、 保密性好等优点，光纤通信的容量比微波通信高103～ 104倍.
预习导学 课堂讲义
课堂讲义
第4章 光的折射与全反射
光导纤维 (1)原理：内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯和外 套的界面上发生全反射． (2)优点：容量大，衰减小，抗干扰性强等． (3)应用：光纤通讯，医学上的内窥镜等．
预习导学 课堂讲义
课堂讲义
第4章 光的折射与全反射
【例1】 光导纤维的结构如图4－2－2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4－2－2
预习导学 课堂讲义
课堂讲义
第4章 光的折射与全反射
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 面发生全反射 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
第4章 光的折射与全反射
光导纤维及其应用
预习导学 课堂讲义
第4章 光的折射与全反射
[目标定位] 1.了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应 用. 2.知道全反射棱镜的原理．
预习导学 课堂讲义
预习导学
第4章 光的折射与全反射
一、光导பைடு நூலகம்维及其应用 1．光导纤维的工作原理
(1)光导纤维：把石英玻璃拉成直经几微米到几十微米的 细丝，然后再包上折射率比它 小 的材料，就制成了光 导纤维，简称光纤． (2)传导原理：光纤一般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．光在光导纤维内传播时， 由光密介质(n1)入射到光疏介质(n2)，若入射角 i≥C ，光 就会在光纤内不断发生全反射．
预习导学 课堂讲义
预习导学
第4章 光的折射与全反射
2．光纤通信 光导纤维具有质地轻、弯曲自如、传光效率高、抗机械 振动、耐腐蚀性好、能量损耗 小 、抗干扰能力 强 、 保密性好等优点，光纤通信的容量比微波通信高103～ 104倍.
预习导学 课堂讲义
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第4章 光的折射与全反射
光导纤维 (1)原理：内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯和外 套的界面上发生全反射． (2)优点：容量大，衰减小，抗干扰性强等． (3)应用：光纤通讯，医学上的内窥镜等．
预习导学 课堂讲义
课堂讲义
第4章 光的折射与全反射
【例1】 光导纤维的结构如图4－2－2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4－2－2
预习导学 课堂讲义
课堂讲义
第4章 光的折射与全反射
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 面发生全反射 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
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是指医疗机构及其医务人员 在医疗活动中，违反医疗卫生管 理法律、行政法规、部门规章和 诊疗护理规范、常规，过失造成 患者人身损害的事故。
构成要件：
• 主体是医疗机构及其医务人员 • 行为的违法性 • 过失造成患者人身损害 • 过失行为与损害后果之间存在因
果关系
医疗事故分级：
• 一级医疗事故：造成患者死亡，重度残疾的。 • 二级医疗事故：造成患者中度残疾，器官组
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
15
思考与讨论
2．如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部 分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的 中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂 直PQ端面射出． (1)求该玻璃棒的折射率． (2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时 ________(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生 全反射．
答案：(1) 2 (2)能
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作业 课本P90：T3，T4
17
医疗安全知识讲座
• 一、医疗安全的重要性： • 二、医疗纠纷：
医疗纠纷分类
有过失医疗纠纷
医疗事故 医疗差错
无过失医疗纠纷
医疗意外 并发症 其它
三、医疗纠纷发生的原因：
1、社会因素 2、医务人员因素 3、患方因素
四、医疗事故的定义：
织损伤导致严重功能障碍的。
• 三级医疗事故：造成患者轻度残疾，器官组
织损伤导致一般功能障碍的。
• 四级医疗事故：造成患者明显人身损害的其
他后果的。
五、如何防范医疗纠纷：
1、加强社会主义医德教育和医学 伦理学教育.
2、加强法制观念教育,严格执行规 章制度.
3、提高医疗护理质量. 4、改善医患关系,提高沟通技巧.
8
例2.如图所示，一条长度为L=5.0m的光导纤维 用折射率为n= 2 的材料制成。一细束激光由其左 端的中心点以α= 45°的入射角射入光导纤维内，
经过一系列全反射后从右端射出。求：⑴该激光
在光导纤维中的速度v是多大？⑵该激光在光导纤
维中传输所经历的时间是多少？
α
二、光纤通讯
10
•光纤通信网络
光--电--光中继的数字通信
单信道全光纤维的用途非常广泛．在医学上可用光导纤维窥视人体 内部的情况，或把体内的病变情况用光导纤维传送出图像，供 医生直接观察或拍出照片以作进一步的研究．如果把能量足够 大的激光通过光导纤维传输到人体内，还可以用激光在体内作 外科手术或制止内出血，如治疗胃溃疡病人的内出血等．
光导纤维及其应用课件
发展历史
1880-AlexandraGrahamBell发明光束通话传输 1960-电射及光纤之发明。 1966-华裔科学家“光纤之父”高锟 预言光纤将用于通信。 1970-美国康宁公司成功研制成传输损耗只有20dm/km的光纤。 1977-首次实际安装电话光纤网路。 1978-FORT在法国首次安装其生产之光纤电。 1979-赵梓森拉制出我国自主研发的第一根实用光纤，被誉为 “中国光纤之父”。 1990-区域网路及其他短距离传输应用之光纤。 2000-到屋边光纤=>到桌边光纤。 2005 FTTH(Fiber To The Home)光纤直接到家庭。
用激光和光导纤维进行光纤通信，是光纤应用的一个重要方 面，已取得了重大的成就．光纤通信的优点很多．第一，光纤 的能量损耗低．第二，光纤是电介质，绝缘性能好，不担心被 雷击，并能抗电磁干扰，可在有较强电磁干扰的环境中使 用．第三，光纤体积小、质量小、易弯曲、可组成各种光缆， 便于敷设和维护．
由于光纤通信有上述优点，在短短的几十年间已得到迅速发 展．我国的北京、天津、南京、上海、武汉、广州、沈阳、哈 尔滨等大城市间均有了光纤通信，并且通信的范围还在迅速扩 大中．
13
内窥镜的结构
光导纤维在 医学上的应用
14
思考与讨论
A 1．光导纤维的结构如图，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
(
)
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
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
2
一、光导纤维的工作原理
1．什么是光导纤维？
光导纤维简称光纤，是光通信 的传输材料，是像头发丝那 样细的透明玻璃纤维制成的 光缆。在玻璃纤维中传导的 不是电信号，而是光信号， 故称其为光导纤维。
3
4
5
6
例1．如图所示，一透明塑料棒的折射率为n， 光线由棒的一端面射入，当入射角i在一定 范围内变化时，光将全部从另一端面射出。 当入射角为i时，光在棒的内侧面恰好发生 全反射。
构成要件：
• 主体是医疗机构及其医务人员 • 行为的违法性 • 过失造成患者人身损害 • 过失行为与损害后果之间存在因
果关系
医疗事故分级：
• 一级医疗事故：造成患者死亡，重度残疾的。 • 二级医疗事故：造成患者中度残疾，器官组
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
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思考与讨论
2．如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部 分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的 中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂 直PQ端面射出． (1)求该玻璃棒的折射率． (2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时 ________(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生 全反射．
答案：(1) 2 (2)能
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作业 课本P90：T3，T4
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医疗安全知识讲座
• 一、医疗安全的重要性： • 二、医疗纠纷：
医疗纠纷分类
有过失医疗纠纷
医疗事故 医疗差错
无过失医疗纠纷
医疗意外 并发症 其它
三、医疗纠纷发生的原因：
1、社会因素 2、医务人员因素 3、患方因素
四、医疗事故的定义：
织损伤导致严重功能障碍的。
• 三级医疗事故：造成患者轻度残疾，器官组
织损伤导致一般功能障碍的。
• 四级医疗事故：造成患者明显人身损害的其
他后果的。
五、如何防范医疗纠纷：
1、加强社会主义医德教育和医学 伦理学教育.
2、加强法制观念教育,严格执行规 章制度.
3、提高医疗护理质量. 4、改善医患关系,提高沟通技巧.
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例2.如图所示，一条长度为L=5.0m的光导纤维 用折射率为n= 2 的材料制成。一细束激光由其左 端的中心点以α= 45°的入射角射入光导纤维内，
经过一系列全反射后从右端射出。求：⑴该激光
在光导纤维中的速度v是多大？⑵该激光在光导纤
维中传输所经历的时间是多少？
α
二、光纤通讯
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•光纤通信网络
光--电--光中继的数字通信
单信道全光纤维的用途非常广泛．在医学上可用光导纤维窥视人体 内部的情况，或把体内的病变情况用光导纤维传送出图像，供 医生直接观察或拍出照片以作进一步的研究．如果把能量足够 大的激光通过光导纤维传输到人体内，还可以用激光在体内作 外科手术或制止内出血，如治疗胃溃疡病人的内出血等．
光导纤维及其应用课件
发展历史
1880-AlexandraGrahamBell发明光束通话传输 1960-电射及光纤之发明。 1966-华裔科学家“光纤之父”高锟 预言光纤将用于通信。 1970-美国康宁公司成功研制成传输损耗只有20dm/km的光纤。 1977-首次实际安装电话光纤网路。 1978-FORT在法国首次安装其生产之光纤电。 1979-赵梓森拉制出我国自主研发的第一根实用光纤，被誉为 “中国光纤之父”。 1990-区域网路及其他短距离传输应用之光纤。 2000-到屋边光纤=>到桌边光纤。 2005 FTTH(Fiber To The Home)光纤直接到家庭。
用激光和光导纤维进行光纤通信，是光纤应用的一个重要方 面，已取得了重大的成就．光纤通信的优点很多．第一，光纤 的能量损耗低．第二，光纤是电介质，绝缘性能好，不担心被 雷击，并能抗电磁干扰，可在有较强电磁干扰的环境中使 用．第三，光纤体积小、质量小、易弯曲、可组成各种光缆， 便于敷设和维护．
由于光纤通信有上述优点，在短短的几十年间已得到迅速发 展．我国的北京、天津、南京、上海、武汉、广州、沈阳、哈 尔滨等大城市间均有了光纤通信，并且通信的范围还在迅速扩 大中．
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内窥镜的结构
光导纤维在 医学上的应用
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思考与讨论
A 1．光导纤维的结构如图，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
(
)
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
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
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一、光导纤维的工作原理
1．什么是光导纤维？
光导纤维简称光纤，是光通信 的传输材料，是像头发丝那 样细的透明玻璃纤维制成的 光缆。在玻璃纤维中传导的 不是电信号，而是光信号， 故称其为光导纤维。
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例1．如图所示，一透明塑料棒的折射率为n， 光线由棒的一端面射入，当入射角i在一定 范围内变化时，光将全部从另一端面射出。 当入射角为i时，光在棒的内侧面恰好发生 全反射。