全反射公开课
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《全反射》课件
反射率与折射率的关系
反射率与折射率的关系
全反射发生时，反射率等于入射角的正弦值与折射角的正 弦值的比值，即反射率等于1/折射率。
影响因素
反射率与折射率的关系受到多种因素的影响，如入射光的 波长、介质的密度和温度等。
在不同介质中的应用
了解反射率与折射率的关系有助于理解光在不同介质中的 传播行为，对于光学设计和光学仪器制造具有重要意义。
02
微型化
随着微纳加工技术的发展，全反射器件的尺寸将进一步缩小。微型化的
全反射器件将更加便于携带和使用，具有更广泛的应用前景。
03
智能化
未来的全反射器件将与人工智能、物联网等技术相结合，实现智能化控
制和应用。通过与智能系统的集成，全反射器件将能够更好地适应各种
复杂的应用场景，提高使用效果和应用价值。
入射角大于临界角
当入射角大于某一特定角 度（临界角）时，才会发 生全反射现象。
02
全反射的应用
Chapter
光纤通信
01
光纤通信是全反射应用的重要领域之一。通过利用全反射原理，光信号可以在光 纤中实现长距离传输而不会衰减，从而实现了高速、大容量的信息传输。
02
在光纤通信中，全反射技术用于制造光纤、光缆和光器件，如光放大器、光调制 器、光滤波器等，以提高通信系统的性能和稳定性。
通过实验数据的分析和处理，可以探究全反射过程中的能量分布、相位变 化等现象，为光学领域的研究提供重要的实验依据。
实验结果还可以应用于实际的光学系统和光学器件的设计和优化，提高光 学系统的性能和稳定性。
05
全反射的未来发展
Chapter
新材料的应用
高折射率材料
随着新材料技术的不断发展，高折射率材料在全反射领域的应用将更加广泛。 这些材料具有更高的光学性能，能够提高全反射的效率，降低光的损失。
公开课全反射课件
现象二解释： 夏天，阳光照到沙漠，使贴近底面的空 气比上层的空气还要热，因而折射率比上层的空气要小。 远处物体发出的光线，在射向地面时，进入稀薄的热气层， 不断被折射，入射角逐渐增大。当光线的入射角增大到临 界角时，就发生全反射现象，人们就会看到沙漠中远处景 物倒立的像。
2
2.光线从某介质射入空气中,当入射角为 300时,其折射角为450,则这种介质对空气 的临界角是: ( B)
重点！必须记录！
2、当入射角等于临界角C时，正好发生 全反射，此时折射角等于 90° 。
1 sin 90 n 由折射定律可得： sin C sin C
1 临界角的正弦值： sinC n
0
五、全反射的应用实例
2、光导纤维
内窥镜的结构
光导纤维在 医学上的应用
中新网2004年3月16日电 据日本《读卖新闻》报道， 15日上午11时30分左右(北 京时间10时30分)，日本根 室市职员谷口博之在北海道 根室市海域的根室海峡上空，
D
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.
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 A 全反射，则入射角不可能的值是：[ ]
A. 150 B. 300
C. 450
D. 600
介质 折射率n
水 1.33
相对而言的，对其界定是以折射率为依据
的。光在光密介质中的传播速度比在光疏
介质中的小。
练习2：根据下列光路图回答问题
法线
介质A 界面 介质B A、B两种介质中介质 B 是光密介质
思考：逐渐增大入射角，折射角如何变化？
2
2.光线从某介质射入空气中,当入射角为 300时,其折射角为450,则这种介质对空气 的临界角是: ( B)
重点！必须记录！
2、当入射角等于临界角C时，正好发生 全反射，此时折射角等于 90° 。
1 sin 90 n 由折射定律可得： sin C sin C
1 临界角的正弦值： sinC n
0
五、全反射的应用实例
2、光导纤维
内窥镜的结构
光导纤维在 医学上的应用
中新网2004年3月16日电 据日本《读卖新闻》报道， 15日上午11时30分左右(北 京时间10时30分)，日本根 室市职员谷口博之在北海道 根室市海域的根室海峡上空，
D
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.
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 A 全反射，则入射角不可能的值是：[ ]
A. 150 B. 300
C. 450
D. 600
介质 折射率n
水 1.33
相对而言的，对其界定是以折射率为依据
的。光在光密介质中的传播速度比在光疏
介质中的小。
练习2：根据下列光路图回答问题
法线
介质A 界面 介质B A、B两种介质中介质 B 是光密介质
思考：逐渐增大入射角，折射角如何变化？
《全反射讲》PPT课件
θ
C
精选ppt
8
三、全反射现象的应用 光疏介质、光密介质的发布
中新网2004年3月16日电 据日本《读卖新闻》报道， 15日上午11时30分左右(北 京时间10时30分)，日本根 室市职员谷口博之在北海道 根室市海域的根室海峡上空， 观测到了船悬于半空的海市 蜃楼奇观，并将其拍摄下来。
1、海市蜃楼 swf1精选ppt
精选ppt
3
一、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：1、光疏和光密介质是相对的。因为折
射率的大小是相对的。
精选ppt
4
几种介质的折射率
介质 折射率
空气 1.00028
水 1.33
金刚石 2.42
2、不能理解为介质密度。如水和酒 精..
精选ppt
5
精选ppt
19
4、珠宝的鉴赏（ 玻璃：320-420 金 刚石：24.40）
精选ppt
20
如图：n=1.52
求视野角度θ？
知最大折射角，求最大 入射角
要使外界1800范围景物全 部被观察到，应嵌入折射 率多大的玻璃砖？
折射角300、入射角900.
12cm θ/2
坦克内部
精选ppt
20cm
21
本节小结：
1.全反射的发生必须从光密介质射向光疏介质
i
2.全反射n=sini/sinr=1/sinc，i增大r增大，但i 增大到900时，不会有光线AB,即角r不会增大到 临界角。
精选ppt
34
变式训练
1．如图13－2－3所示，一束平行光从真空射向一块半圆形 玻璃砖，下列说法中正确的是B(CD ) A．只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖 B．只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖 C．通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折 D．圆心两侧一定范围外的光线将在曲面产生全反射
《光的全反射讲课》课件
Part Five
全反射的应用实例
光纤通信
光纤通信是利用光在光纤中全反射 的原理进行信息传输
光纤通信广泛应用于电信、广播电 视、互联网等领域
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
光纤通信具有高速、大容量、低损 耗、抗干扰等优点
光纤通信的发展推动了信息社会的 快速发展
光学仪器
显微镜：利用 全反射原理， 实现高分辨率
全反射太阳能聚光器
工作原理：利用全反射原理，将太阳光聚焦到太阳能电池板上 优点：提高太阳能电池板的效率，降低成本 应用领域：太阳能发电站、太阳能热水器等 发展趋势：随着技术的进步，全反射太阳能聚光器的效率和稳定性将不断提高
Part Six
全反射的习题与思 考题
习题及解答
什么是全反射？
光在什么情况下会发 生全反射？
光的全反射讲课
PPT,a click to unlimited possibilities
汇报人：PPT
目录
01 添 加 目 录 项 标 题
02 光 的 全 反 射 现 象
03 全 反 射 的 原 理
04 全 反 射 的 实 验 演 示
05 全 反 射 的 应 用 实 例
06 全 反 射 的 习 题 与 思 考题
Part One
单击添加章节标题
Part Two
光的全反射现象
光的折射与反射
光的折射：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象
光的反射：光在两种介质的交界处，改变传播方向，返回到原介质中的 现象
折射率：描述光在不同介质中传播速度的物理量
反射定律：入射角等于反射角，入射光线、反射光线和法线在同一平面 内
《高三物理全反射》课件
二、全反射的条件
条件
全反射的条件包括光线从光密介质射向光疏介质、接触面法线与入射光线夹角大于临界角。
效果
全反射能够使光线在光密介质中传播更远的距离，并且不发生折射。
三、全反射的应用
光学通信
全反射被广泛应用于光纤通信中，实现信息的远距离传 输。
水下潜望镜
全反射被应用于水下潜望镜，让人们在水下观察到水面 上的景象。
《高三物理全反射》PPT 课件
欢迎参加本次《高三物理全反射》课件，我们将带您深入了解全反射的原理、 条件和应用，以及相关实验和展望。
一、全反射的定义
1 概念
全反射是光线从光密介质射向光疏介质时，接触面法线与入射光线夹角大于临界角时， 光线完全反射回原介质的现象。
2 表现形式
全反射常常在接触面发生折射率差较大的情况下，如玻璃与空气的接触面。
四、全反射实验
1
实验装置
实验装置包括光源、光密介质和光疏介质的角度，观察全反射发生的情况。
3
实验结果
实验结果会展示光线在不同角度下是否发生全反射。
五、全反射的讨论
1 优点和缺点
全反射的优点包括长距离传输、不易受外界干扰，缺点包括对介质折射率有要求。
2 局限性
全反射局限于光线从光密介质射向光疏介质的情况，且需要满足一定的入射角条件。
六、全反射的展望
发展趋势
全反射技术在光学通信和光学传感等领域的应用将不 断拓展和创新。
前景展望
全反射有望促进光纤通信速度和稳定性的提升，并推 动光学设备的发展。
人教版选修3-4 全反射 第1课时 名师公开课优质教案
13.2全反射教学目标（一）知识与技能1．知道什么是光疏介质，什么是光密介质。
2．理解光的全反射。
3．理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题。
4．知道全反射棱镜、光导纤维及其应用。
（二）过程与方法1．会定性画出光疏介质进入光密介质或从光密介质进入光疏介质时的光路图。
2．会判断是否发生全反射并画出相应的光路图。
3．会用全反射解释相关的现象。
4．会计算各种介质的临界角。
（三）情感、态度与价值观体会本节实验中“让入射光正对半圆形玻璃砖中心从曲面入射”是在设计实验时设计者为突出主要矛盾而控制实验条件达到略去次要矛盾的高明做法。
【教学重点】全反射条件，临界角概念及应用。
【教学难点】临界角概念、临界条件时的光路图及解题。
【教学方法】采用实验观察、猜想、印证、归纳的方法得出全反射现象的发生条件、临界角概念等。
【教学用具】光学演示仪（由激光发生器、带量角度的竖直面板、半圆形玻璃砖等组合）【教学过程】（一）引入新课趣味实验：卡片上放水杯，加水后，卡片消失【正课】实验1：水中的全反射观察激光在水中的全反射现象1、让光线透过杯壁射入水中2、用木杆作为接收屏，改变入射角度观察全反射现象分组实验2：玻璃砖中的全反射1、引导学生认识仪器2、明确实验目的3、讲解实验原理4、总结实验过程光密介质和光疏介质1.概念：两种介质比较，折射率大的介质是光密介质，折射率较小的介质是光疏介质。
观察下表中给出的8中不同的介质，请大家思考，哪一种是光疏介质？哪一种是光密介质？你判断光疏介质与光密介质的依据是什么？（1）光密介质与光疏介质是相对而言的；（2）判断光密介质与光疏介质的依据是介质的折射率与其他因素无关；设问：我们知道介质的折射率反映了光在介质中运动速度的快慢，请问大家光在光密介质中运动的快，还是在光疏介质中运动的快？vc n =，n 小，v 大；n 大，v 小。
（3）折射率的大小反映了光在介质中传播的速度大小。
全反射(校公开课)
一 创 境 激 情 整 体 感 知
（三）思考问题 搭建联系
既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角 大于入射角，由此可以预料，当入射角增大到 一定程度时，折射角就会增大到90°．
B N θ2 O θ1 空气 介质 A θ2 B O 空气 介质 A N
θ1
N'
N'
折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？
紧 跟 时 代
全反射棱镜
三、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角 形的棱镜）
45 45 45
45 45 45
SWF
A、原理：利用全反射原理
B、作用：改变光路
C、优越性：反光率高,接近达到100%，成 像失真小. D、应用：精密昂贵的光学仪 器中，比方说显微镜，单反相 机，潜望镜，望远镜……
1 sin C n
（一）
三 拓 展 迁 移
1.光线由介质A进入介质B,入射角小于折 射角,由此可知: ( ) A.介质A是光密介质 B.光在介质A中的速度大些 C.介质A的折射率比介质B的小 D.光从介质A进入介质B不可能发生全反射
综合性考查：1、由折射现象判定折射率的大小
2、光密介质、光疏介质的概念 3、折射率与波速的关系 4、全反射产生的条件
四 知 识 拓 展
紧 跟 时 代
四.光导纤维:
学习提示: 1.光纤的结构是怎样的? 2.光纤通信的原理是什么? 3.光纤主要有哪些方面的应用? 4.光纤通信的主要优点有哪些?
外内 层层 折折 射射 率率 大 于
A、原理：利用全反射原理（思考光 纤内外层折射率的差别）
B、作用：传输光、图象或者其他信 息 C、优越性：光纤通信的主要优点 是容量大、衰减小、抗干扰性强．
光的全反射公开课优秀课件
掌握全反射的原理和条件对于光学设 计、光通信、光纤传感等领域具有重 要的应用价值。
光的全反射现象在自然界和日常生活 中广泛存在，研究其规律有助于更好 地认识和利用这些现象。
XX
PART 02
光的全反射基本原理
REPORTING
折射率与全反射角
折射率的定义
光在两种不同介质中传播速度的比值，决定了光线在介质界面上的折射程度。
反射式望远镜
利用全反射镜将光线反射 到目镜，观测天体。
潜望镜
利用两个全反射镜使光线 转折90度，实现隐蔽观察 。
其他领域的应用举例
激光唱片
利用光的全反射原理，在唱片表 面记录声音信息。
光学鼠标
利用光的全反射原理，通过检测反 射光线的变化来定位鼠标位置。
建筑装饰
利用全反射材料制造装饰品，增加 室内光线和美观度。
REPORTING
实验装置与步骤
实验步骤
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
逐渐增大入射角，观察折射角的 变化，直到发生全反射现象，记 录此时的入射角i2（临界角）。
实验装置：半圆形玻璃砖、激光 笔、量角器、白纸等。
将半圆形玻璃砖平放在白纸上， 用激光笔沿玻璃砖平面射入一束 光线，记录入射角i1和折射角r1。
保持入射角为i2，轻微旋转玻璃砖 ，观察反射光线和折射光线的变 化。
全反射角的概念
当光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角增大到某一 角度时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这个角度被称为全反射角。
光线在界面上的行为
反射定律
光线在介质界面上反射时，反射光线 、入射光线和法线处于同一平面内， 且反射角和入射角相等。
折射定律
光线从一种介质射向另一种介质时， 折射光线、入射光线和法线处于同一 平面内，且折射角和入射角的正弦之 比等于两种介质的折射率之比。
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浪花呢？ 2．研磨成多面体的钻石光彩夺目，这是为什么呢？
提示：都是因为光的全反射．
考点一 全反射 1．光疏介质和光密介质
(1)不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为 光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质．光疏介质和光密 介质是相对的．
(2)光疏介质和光密介质的比较
射出时，也不可能发生全反射；同理，光从 B 点反射，光线射 向 D 点，从 D 点射出时也不会发生全反射．
总结提能 解决此类题目需要掌握以下规律： (1)发生全反射的条件：①光由光密介质射向光疏介质； ②入射角大于或等于临界角． (2)正确作出光路图，分清入射角、折射角． (3)熟悉应用几何知识，结合折射定律解题．
3．临界角 (1)定义：折射角为 90°时的入射角，称为临界角，用 C 表 示．
当折射角为 90°时，恰好发生了全反射.实际上折射角为 90° 是不存在的，但它是发生全反射的临界角度，因此在利用折射 定律求临界角时，认为折射角为 90°.
(2)临界角 C 的表示式：由折射定律知，光由某种介质射向 真空(或空气)时，若刚好发生全反射，则 n＝ssinin9C0°＝sin1C.所以 sinC＝n1.
由于光导纤维包有外套，外套的折射率比真空的折射率大， 因此光导纤维的折射率实际上要比 2大些.
【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)
光导纤维利用了全反射原理，应从发生全反射的条件去分 析计算．
【解析】 设当入射角为 i，进入端面的折射光线传到侧面 时恰好发生全反射，如图所示，则有：
2．光密介质与光疏介质是由两种介质的折射率的相对大小 决定的，而与密度的大小无关，光密介质的折射率较大，但密 度不一定较大．例如，酒精(n＝1.36)相对于水(n＝1.33)是光密介 质，但酒精的密度却小于水的密度．
提示：都是因为光的全反射．
考点一 全反射 1．光疏介质和光密介质
(1)不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为 光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质．光疏介质和光密 介质是相对的．
(2)光疏介质和光密介质的比较
射出时，也不可能发生全反射；同理，光从 B 点反射，光线射 向 D 点，从 D 点射出时也不会发生全反射．
总结提能 解决此类题目需要掌握以下规律： (1)发生全反射的条件：①光由光密介质射向光疏介质； ②入射角大于或等于临界角． (2)正确作出光路图，分清入射角、折射角． (3)熟悉应用几何知识，结合折射定律解题．
3．临界角 (1)定义：折射角为 90°时的入射角，称为临界角，用 C 表 示．
当折射角为 90°时，恰好发生了全反射.实际上折射角为 90° 是不存在的，但它是发生全反射的临界角度，因此在利用折射 定律求临界角时，认为折射角为 90°.
(2)临界角 C 的表示式：由折射定律知，光由某种介质射向 真空(或空气)时，若刚好发生全反射，则 n＝ssinin9C0°＝sin1C.所以 sinC＝n1.
由于光导纤维包有外套，外套的折射率比真空的折射率大， 因此光导纤维的折射率实际上要比 2大些.
【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)
光导纤维利用了全反射原理，应从发生全反射的条件去分 析计算．
【解析】 设当入射角为 i，进入端面的折射光线传到侧面 时恰好发生全反射，如图所示，则有：
2．光密介质与光疏介质是由两种介质的折射率的相对大小 决定的，而与密度的大小无关，光密介质的折射率较大，但密 度不一定较大．例如，酒精(n＝1.36)相对于水(n＝1.33)是光密介 质，但酒精的密度却小于水的密度．
《全反射》课件
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汇报人：
目录
全反射基本概念
01
全反射的应用
04
全反射的原理
02
全反射的特性
03
全反射的实验研究
05
全反射的发展趋势和 展望
06
全反射基本概念
全反射的定义
全反射是指光从一种 介质进入另一种介质 时，如果入射角大于 或等于临界角，就会 发生全反射现象。
临界角是指光从一种 介质进入另一种介质 时，能够发生全反射 的最小入射角。
量子光学：研究量子光学 在全反射中的潜力
全反射技术的未来展望
应用领域：全 反射技术将在 更多领域得到 应用，如医疗、 军事、航天等
技术进步：全 反射技术将不 断进步，提高 精度、速度和
稳定性
成本降低：随着 技术的成熟，全 反射设备的成本 将逐渐降低，使 其更广泛地应用
于各个领域
智能化：全反射 技术将与人工智 能、大数据等技 术相结合，实现 智能化、自动化
全反射的应用
光导纤维通信
光导纤维：一 种由玻璃或塑 料制成的细长 纤维，用于传
输光信号
光导纤维通信： 利用光导纤维 传输信息的通
信方式
优点：传输速 度快、容量大、 抗干扰能力强、
保密性好
应用领域：电 信、互联网、 广播电视、医
疗、军事等
光学仪器制造
光学仪器：显微镜、望远镜、 照相机等
应用领域：科研、医疗、工业、 军事等
光的折射定律是描述光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的规律。 光的折射定律可以用斯涅尔定律来描述，即折射角与入射角成正比，与折射率成反比。 光的折射定律在实际生活中有很多应用，如透镜、棱镜等光学仪器。 光的折射定律在光学研究中具有重要意义，是光学研究的基础之一。
汇报人：
目录
全反射基本概念
01
全反射的应用
04
全反射的原理
02
全反射的特性
03
全反射的实验研究
05
全反射的发展趋势和 展望
06
全反射基本概念
全反射的定义
全反射是指光从一种 介质进入另一种介质 时，如果入射角大于 或等于临界角，就会 发生全反射现象。
临界角是指光从一种 介质进入另一种介质 时，能够发生全反射 的最小入射角。
量子光学：研究量子光学 在全反射中的潜力
全反射技术的未来展望
应用领域：全 反射技术将在 更多领域得到 应用，如医疗、 军事、航天等
技术进步：全 反射技术将不 断进步，提高 精度、速度和
稳定性
成本降低：随着 技术的成熟，全 反射设备的成本 将逐渐降低，使 其更广泛地应用
于各个领域
智能化：全反射 技术将与人工智 能、大数据等技 术相结合，实现 智能化、自动化
全反射的应用
光导纤维通信
光导纤维：一 种由玻璃或塑 料制成的细长 纤维，用于传
输光信号
光导纤维通信： 利用光导纤维 传输信息的通
信方式
优点：传输速 度快、容量大、 抗干扰能力强、
保密性好
应用领域：电 信、互联网、 广播电视、医
疗、军事等
光学仪器制造
光学仪器：显微镜、望远镜、 照相机等
应用领域：科研、医疗、工业、 军事等
光的折射定律是描述光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的规律。 光的折射定律可以用斯涅尔定律来描述，即折射角与入射角成正比，与折射率成反比。 光的折射定律在实际生活中有很多应用，如透镜、棱镜等光学仪器。 光的折射定律在光学研究中具有重要意义，是光学研究的基础之一。
高考物理复习第十三章选修3光的折射全反射市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖课件
B. 光由B经O乙到A，n＝1.5 D. 光由B经O到A，n＝0.67
32/40
【解析】 在本题中，介质折射率为空气中角度的正弦值和 介质中角度的正弦值之比，则 n＝ssiinn ri＝00..96＝1.5.又由于题目中 所说的入射角为 i，可以得出光线是从 B 经 O 到 A，故选项 B 正确．
• ⑦ 用上述方法分别求出不一样入射角时折射角，查出它们正 弦值，填入表格中． ⑧ 算出不同入射角时的比值ssiinn ri，最后求出在几次实验中
所测ssiinn ri的平均值，即为玻璃砖折射率的测量值．
9/40
考点突破
10/40
对折射定律了解
光由一种介质进入另一种介质时会发生折射现象，入射角
与折射角的正弦之间要满足折射定律，但要注意：不管光是由
24/40
• 典题演示4 (·南通、泰州、扬州、淮安二模)测定玻 璃折射率. 取一块半圆形玻璃砖，O点为圆心，一束 红色激光从左侧圆面对准圆心O进入玻璃砖，最初 入射光线垂直于玻璃砖右侧平面，如图中实线所表 示. 保持入射光方向和O点位置不变，让玻璃砖绕O 点沿逆时针方向迟缓旋转，当转过θ角时(图中虚线 位__置__)_，_折__射.若si光n1换θ线绿消色失激. 光则重玻复璃上对述红试光验折，射折率射n＝光线 消失时，玻璃砖转过角度θ′________(填“＞”“＝” 或“＜”)<θ.
31/40
• 3. (·四川卷)某同学经过试验测定半圆形玻璃砖折射率n.如图 甲所表示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测 量时光线在空气和玻璃砖中传输路径. 该同学测得多组入射 角i和折射角r，作出sin isin r图象如图乙所表示. 则( )
B
• A. 光由A经O到甲B，n＝1.5 • C. 光由A经O到B，n＝0.67
《光的全反射讲课》课件
详细描述
海市蜃楼是由于地面上的热空气在遇到冷空气时产生的折射和全反射现象，使得远处的 物体看起来像是漂浮在空中。水中筷子看起来弯曲是由于光从水到空气的折射和全反射 导致的视觉错觉。雨后彩虹则是由于阳光穿过雨滴时发生的折射、反射和色散形成的。
02
光的全反射原理
折射率与临界角
折射率
当光从一种介质进入另一种介质时，由于速度的改变，光的传播方向会发生改变 ，这种现象称为折射。折射率是描述光在介质中传播速度变化程度的物理量。
全反射的应用有哪些局限性？
要点一
总结词
要点二
详细描述
全反射的应用主要局限于需要将光线完全约束在介质内部 的情况，这可能导致能量损失和光路设计的限制。
全反射的应用通常是在需要将光线完全约束在介质内部， 如光纤通信、光学传感器等。然而，由于全反射过程中存 在能量损失和光路设计的限制，因此在实际应用中存在一 定的局限性。例如，在光纤通信中，信号的衰减和散射会 导致能量损失，影响通信质量。此外，全反射的应用还可 能受到材料特性和几何形状的限制。
详细描述
临界角是光线从折射率较小的介质入射到折射率较大的介质 的最大入射角。当入射角大于或等于临界角时，才会发生全 反射。此外，全反射只发生在光从折射率较小的介质入射到 折射率较大的介质的情况下。
光的全反射现象举例
总结词
生活中有许多光的全反射现象的例子，如海市蜃楼、水中筷子看起来弯曲、雨后彩虹等 。
THANKS
感谢您的观看
探究光的全反射现象 及其产生条件。
培养观察、分析和解 决问题的能力。
理解折射率与临界角 的关系。
实验材料
半圆形玻璃棱镜
水 量角器
激光笔 白色纸板
实验步骤与观察
海市蜃楼是由于地面上的热空气在遇到冷空气时产生的折射和全反射现象，使得远处的 物体看起来像是漂浮在空中。水中筷子看起来弯曲是由于光从水到空气的折射和全反射 导致的视觉错觉。雨后彩虹则是由于阳光穿过雨滴时发生的折射、反射和色散形成的。
02
光的全反射原理
折射率与临界角
折射率
当光从一种介质进入另一种介质时，由于速度的改变，光的传播方向会发生改变 ，这种现象称为折射。折射率是描述光在介质中传播速度变化程度的物理量。
全反射的应用有哪些局限性？
要点一
总结词
要点二
详细描述
全反射的应用主要局限于需要将光线完全约束在介质内部 的情况，这可能导致能量损失和光路设计的限制。
全反射的应用通常是在需要将光线完全约束在介质内部， 如光纤通信、光学传感器等。然而，由于全反射过程中存 在能量损失和光路设计的限制，因此在实际应用中存在一 定的局限性。例如，在光纤通信中，信号的衰减和散射会 导致能量损失，影响通信质量。此外，全反射的应用还可 能受到材料特性和几何形状的限制。
详细描述
临界角是光线从折射率较小的介质入射到折射率较大的介质 的最大入射角。当入射角大于或等于临界角时，才会发生全 反射。此外，全反射只发生在光从折射率较小的介质入射到 折射率较大的介质的情况下。
光的全反射现象举例
总结词
生活中有许多光的全反射现象的例子，如海市蜃楼、水中筷子看起来弯曲、雨后彩虹等 。
THANKS
感谢您的观看
探究光的全反射现象 及其产生条件。
培养观察、分析和解 决问题的能力。
理解折射率与临界角 的关系。
实验材料
半圆形玻璃棱镜
水 量角器
激光笔 白色纸板
实验步骤与观察
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• 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；
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.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
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 °
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
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%
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
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”。
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
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。
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。
由图可知，光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
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.
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.
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?
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。
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
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；
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.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
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 °
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
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%
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
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”。
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
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。
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。
由图可知，光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
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.
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.
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?
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。
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