全反射公开课

• 1 光从玻璃介质进入空气。 • 2 入射角要大于某个值
临界角
光从折射率为n的某种介质射到空气(或 真空)时的临界角C 就是折射角等于90°时 的入射角，根据折射定律可得：
sin 90 1 n sin C sin C

1 因而 ： sin C n
发生全反射的条件
① 光从光密介质进入光疏介质；
θ3 θ 1 θ2
θ3 θ 1 θ2
θ3 θ 1 θ2
θ3 θ 1 θ2
θ3 θ 1 θ2
θ3 θ 1 θ2
θ3 θ 1 θ2
θ3 θ 1 θ2
θ3 θ 1 θ2
θ3=900
θ 1 θ2
观察演示实验
• 总结实验现象：
• 光由玻璃介质射入空气时，同时发生反射 和折射，折射角大于入射角，随着入射角 的增大，反射光线越来越强，折射光线越 来越弱，当折射角增大到90°时，折射光 线完全消失，只剩下反射光线。
0 bac 90 abc 60 2.图示为一直角棱镜的横截面．
0
一平行细光束从o点沿垂直于bc面的方向射人棱 镜． n ，若不考虑原入 2 已知棱镜材料的折射率 射光 BC 在bc面上的反射光，则有光线( ) A.从面ab 射出 B.从面ac射出 C.从面bc射出，且与bc面斜交 D.从面bc射出，且与bc面垂直
则有圆锥顶角θ=2C=97.60
C
θ
C
全反射原理在生活中的应用及对奇妙自 然现象的解释——海市蜃楼成因分析
马路上所成的蜃景现象.flv.flv
全反射原理在生活中的应用及对奇 妙自然现象的解释
安徽黄山 出现海市 蜃楼奇观 _110619 _正午30 分.f4v
三、全反射的应用实例 自行车尾灯
全反射
B N
θ2 空气 介质 θ3 θ1
N O
空气 介质
O
θ3
C N'
θ1
C
A
N'
A
折射角θ2 增大到90°时，发生全反射现象．
全反射现象:
光由一种透明介质射到另 一透明介质,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，这 种现象叫全反射。
从以上的实验中,我们总结：什 么情况下发生了全反射呢?
全反射棱镜的 应用
潜望镜
在实际的 潜望镜里 用全反射 棱镜代替 平面镜
小 结
1、光疏介质、光密介质 定义 2、全反射 临界角C
1 sin C n
全反射的产生条件 海市蜃楼
3、全反射原理的应用实例
全反射棱镜 光导纤维
课堂练习
1 . 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.求i的范围.
② 入射角等于或大于临界角．
思考与讨论:
1、光从空气射向水中会发生全反射吗? 2、光从玻璃介质射向水中会发生全反射吗?
3、池塘的水面下一定深度有一个点光源，从 水面上方观察，会看到什么现象？
思考与讨论： 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？这个圆锥的顶角多大？
1 水的折射率为1.33 所以C=48.80 sin C n
sin r
在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的。
光密介质和光疏介质
• 看课本48页，思考： • 1.水是光密介质还是光疏介质？ • 2.由光疏介质→光密介质 ：入射角 ＞ 折射角 • 由光密介质→光疏介质 ：入射角 ＜ 折射角
光疏介质和光密介质
• 折射率小的介质叫光疏介质。 • 折射率大的介质叫光密介质。 • 注意：光疏和光密介质是相对的。因为折射率的 大小是相对的。
B 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
全反射棱镜 应用
缩短镜筒的长度
在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜， 改变光的传播方向．望远镜为了提高倍数，镜筒要很 长，通过使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度．
全反射棱镜的 应用
提高反射率
一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银， 但是银面容易脱 落．因此对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜 等，就需要用全反射棱镜代替平面镜．与平面镜相比,它的反 射率高,几乎可达100%
由图可知，wk.baidu.com在左端面折射时的折射角
r= 2 －C 由折射定律得： 2 1 sin i n 1 n 1 故有： n2
sin i n cosC n 1 sin 2 C
n
sin i sin r

sin i cos C
2 i arcsin n 1 光将全部从右端面射出. 所以只要
第3节 全反射
美丽的光纤装饰
美 丽 的 光 纤 装 饰
美丽的光纤装饰
美丽的光纤装饰
晶莹剔透的露珠
提问：折射定律的内容是什么？
折射定律 1.折射光线位于入射光线与法线所决定的平 面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧. 2.数学表达式:入射角的正弦与折射角的正弦 成正比，即 n sin i
课堂小结:
理 论 实 际 联 系 好
观 察 实 验 不 可 少
解 题 条 件 须 记 牢
光 密 光 疏 临 界 角
全 反 射
达标作业：
（一）、课本53页问题与练习：1、2、3、6、 题。 （二）、自己动手：找一个光亮的小铁球， 用烛焰熏成黑色，再用细线悬吊在装有水 的玻璃杯中，用强光手电照射水中的小球， 试解释看到的现象。
解题指导
[例题1]光在某种介质中的传播,介质的折射
率为2，若要使光从此介质射向真空时发生 全反射，则入射角不可能的值是：[ A ]
A. 150 C. 450
B. 300 D. 600
• 例题2：某介质的折射率为√2，一束光从介质射向空气，
入射角为60°，如图1所示的哪个光路图是正确的
[ D
]
例题3：劣质的玻璃中往往含有气泡.这些 空气泡看上去比较亮,对这一现象有下列 不同的解释,其中正确的是( D ) A空气泡对光线有聚集作用,因而较亮. B.空气泡对光线有发散作用.因而较亮. C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分 发生全反射,因而较亮. D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分 发生全反射,因而较亮.
水中或玻璃中的气泡看上去很亮
珠宝的鉴赏（ 玻璃：320-420 金刚石：24.40）
光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通 信．
光纤通信 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．
高锟在电磁波导、陶瓷科学（包括光纤制造）方面获28项专利 。由于他取得的成果，由于他在光纤领域的特殊贡献，获得巴 伦坦奖章、利布曼奖、光电子学奖等，被称为“光纤之父”。
介质 折射率
空气 1.00028
水 1.33
酒精 1.36
金刚石 2.42
• 3既然光有光密→光疏介质时，折射角大于 入射角，可以预料，当入射角增大到一定 程度，但还没有达到90o，折射角就会增大 到90o。如果入射角再增大，会出现什么现 象？
全反射应 用.mpeg
θ3 θ 1 θ2
θ3 θ 1 θ2
2009年荣获诺贝尔奖！
光导纤维在医学上的应用 :内窥镜
全反射应 用.mpeg
全反射棱镜
全反射原理在生活中的应用 及对奇妙自然现象的解释
A
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜 1、光线由AB面垂直入射 在AC面发生全反射， 垂直由BC面出射．
变化90 °
2、光线由AC面垂直入射
B A
C
在AB、 BC面发生两次全 反射，垂直由AC面出射． 变化180 °