光的全反射-公开课课件
合集下载
全反射公开课 ppt课件
（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。
第3节
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
临界角C
sin C 1 n
全反射的产生条件
3、全反射原理的应用实例
海市蜃楼 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.
由图可知，光在左端面折射时的折射角
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？
sin C 1 水的折射率为1.33 所以C=48.80 n
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
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
临界角C
sin C 1 n
全反射的产生条件
3、全反射原理的应用实例
海市蜃楼 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.
由图可知，光在左端面折射时的折射角
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？
sin C 1 水的折射率为1.33 所以C=48.80 n
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”。
光的全反射完整ppt课件
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°，nsin90,即 sinC1.
sinC
n
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.
编辑版pppt
32
【标准解答】(1)如图所示，n sin
sin
s1
s12 h12 s1
s2
s2
s22 h22
s22 h22 4 s12 h12 3
编辑版pppt
33
(2)刚好看到Q点时的光路图如图所示.
x=s1+s2+l
y=h2+Δh
sinC= x
x2 y2
n= 1
sin C
联立以上方程解得：l 24 7 19
艇正前方离赛艇前端s1=0.8 m处有 一浮标，示意如图.一潜水员在浮
标前方s2=3.0 m处下潜到深度为h2=4.0 m时，看到标记刚好 被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜Δh=4.0 m，恰
好能看见Q.求：
(1)水的折射率n；
(2)赛艇的长度l.（可用根式表示）
编辑版pppt
31
【解题指导】解答本题可按以下思路分析: (1)对波形图的认识→振幅、波长→波速； (2)作光路图→确定两角→折射定律→全反射→临界角.
22
二、全反射的应用
编辑版pppt
25
1.全反射棱镜 用玻璃制成的截面为直角三角形的棱镜，其临界角约为42°， 当光线垂直于直角边或垂直于斜边射入后，在下一个界面处 的入射角为45°，由于大于临界角，光在该处发生全反射， 若光垂直于直角边射入，在斜边处发生一次全反射后，从另 一直角边射出，光的传播方向改变90°，若光垂直于斜边射 入棱镜，在两个直角边处各发生一次全反射，光的传播方向 改变180°.
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？
光的全反射ppt优秀课件
本。
望远镜
在望远镜中，全反射帮助收集微弱 的光线，从而提高观测的清晰度和 距离。
光学传感器
全反射在光学传感器中用于检测和 测量各种物理量，如压力、温度和 浓度。
全反射在通信领域的应用
光纤通信
光纤中的全反射原理用于 传输大量数据和信息，实 现了高速、大容量的通信 。
水下通信
在水中，由于折射的限制 ，全反射成为实现通信的 重要手段。
光的全反射实验
全反射实验设备
激光发射器
相机或手机 测量尺
半圆形玻璃棱镜 屏幕
全反射实验步骤
01
将半圆形玻璃棱镜固定 在实验台上，确保其光 滑面朝上。
02
将激光发射器放置在棱 镜的一侧，使光线能够 照射在棱镜上。
03
使用屏幕和测量尺在棱 镜的另一侧放置，以便 观察和测量反射光线的 角度。
04
使用相机或手机拍摄反 射光线的照片，以便后 续分析。
全反射实验结果分析
01
02
03
04
观察反射光线的角度，与理论 值进行比较。
分析全反射的条件，如入射角 、折射率等。
探讨全反射在现实生活中的应 用，如光纤通信、潜水镜等。
总结实验结果，得出结论并与 同学进行交流。
05
光的全反射理论
光的波动理论
光的波动理论认为光是一种波动现象，类似于水波或声波。
光的波动理论能够解释光的干涉、衍射和偏振等现象，为全反射提供理论基础。
光的全反射条件
总结词
光的全反射需要满足一定的条件，包括光密介质、光疏介质、入射角大于临界 角等。
详细描述
光密介质是指折射率较大的介质，光疏介质是指折射率较小的介质。当光线从 光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于临界角，则光将在界面上发生全反 射。
望远镜
在望远镜中，全反射帮助收集微弱 的光线，从而提高观测的清晰度和 距离。
光学传感器
全反射在光学传感器中用于检测和 测量各种物理量，如压力、温度和 浓度。
全反射在通信领域的应用
光纤通信
光纤中的全反射原理用于 传输大量数据和信息，实 现了高速、大容量的通信 。
水下通信
在水中，由于折射的限制 ，全反射成为实现通信的 重要手段。
光的全反射实验
全反射实验设备
激光发射器
相机或手机 测量尺
半圆形玻璃棱镜 屏幕
全反射实验步骤
01
将半圆形玻璃棱镜固定 在实验台上，确保其光 滑面朝上。
02
将激光发射器放置在棱 镜的一侧，使光线能够 照射在棱镜上。
03
使用屏幕和测量尺在棱 镜的另一侧放置，以便 观察和测量反射光线的 角度。
04
使用相机或手机拍摄反 射光线的照片，以便后 续分析。
全反射实验结果分析
01
02
03
04
观察反射光线的角度，与理论 值进行比较。
分析全反射的条件，如入射角 、折射率等。
探讨全反射在现实生活中的应 用，如光纤通信、潜水镜等。
总结实验结果，得出结论并与 同学进行交流。
05
光的全反射理论
光的波动理论
光的波动理论认为光是一种波动现象，类似于水波或声波。
光的波动理论能够解释光的干涉、衍射和偏振等现象，为全反射提供理论基础。
光的全反射条件
总结词
光的全反射需要满足一定的条件，包括光密介质、光疏介质、入射角大于临界 角等。
详细描述
光密介质是指折射率较大的介质，光疏介质是指折射率较小的介质。当光线从 光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于临界角，则光将在界面上发生全反 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
【选修一PPT】第4.3节 光的全反射
优点：容量大、衰减小、抗干扰性强、传输质量高
Physics
Physics
全球通信
内窥镜
Physics
全反射棱镜
截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜(玻璃的临界角为32°～42°)
特点：反射率很高
作用：可使光的传播方向改变90°或180°
Physics
Physics
自行车尾灯
潜望镜
Physics
Physics
√
例3
(2022·眉山市高二期末)现在城市公园的水池底大都安装有彩灯，当一
细束由红、绿两色光组成的复色光从水中射向空气时，下列光路图可能
正确的是
√
真
空
1
=
介
质
Physics
n越大，临界角越小，也就越容易发生全发射。
现象解释
水中的气泡为何特别明亮？
Physics
3
全反射的应用
光导纤维
原理：利用全反射原理
构造：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，因为内芯的折
射率比外套的大，所以，光传播时在内芯
与外套的界面上发生全反射
光带。现将入射点由A点顺时针缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到
O点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在彩色光带完全消失之前，关于
反射光的强度变化及光屏上最先消失的光，下列说法正确的是
A.反射光逐渐减弱，紫光最先消失
B.反射光逐渐减弱，红光最先消失
C.反射光逐渐增强，红光最先消失
D.反射光逐渐增强，紫光最先消失
PHYSICS
光的全反射
1
全反射现象
Physics
思考：为什么水滴晶莹剔透呢？
Physics
Physics
全球通信
内窥镜
Physics
全反射棱镜
截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜(玻璃的临界角为32°～42°)
特点：反射率很高
作用：可使光的传播方向改变90°或180°
Physics
Physics
自行车尾灯
潜望镜
Physics
Physics
√
例3
(2022·眉山市高二期末)现在城市公园的水池底大都安装有彩灯，当一
细束由红、绿两色光组成的复色光从水中射向空气时，下列光路图可能
正确的是
√
真
空
1
=
介
质
Physics
n越大，临界角越小，也就越容易发生全发射。
现象解释
水中的气泡为何特别明亮？
Physics
3
全反射的应用
光导纤维
原理：利用全反射原理
构造：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，因为内芯的折
射率比外套的大，所以，光传播时在内芯
与外套的界面上发生全反射
光带。现将入射点由A点顺时针缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到
O点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在彩色光带完全消失之前，关于
反射光的强度变化及光屏上最先消失的光，下列说法正确的是
A.反射光逐渐减弱，紫光最先消失
B.反射光逐渐减弱，红光最先消失
C.反射光逐渐增强，红光最先消失
D.反射光逐渐增强，紫光最先消失
PHYSICS
光的全反射
1
全反射现象
Physics
思考：为什么水滴晶莹剔透呢？
光的全反射-PPT
21
课后作业
22
12
全反射现象的应用
全反射棱镜
13
望远镜 14
光导纤维
15
内窥镜
16
鱼眼中的
世界
17
一、光疏介质与光密介质 二、全反射
1、 全反射 2、 临界角 3、 发生全反射的条件： 4、 临界角的计算：
三、全反射应用
18
巩固练习
1、光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的
条件是（ B ）．
A．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小 B．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大 C．光从空气射到分界面上，入射角足够小 D．光从空气射到分界面上，入射角足够大
1
真空
i r’
介质
r
r’ =i
界面
sin i / sin r = 常数
折射率n = sin i / sin r = c/v >1 入射角大于折射角
2
r
真空
界面
介质
i
折射角大于入射角 入射角增大折射角也增大
3
某介质的折射率为 3，一束光由介质射入空气， 当入射角为30°时，折射角多大？当入射角为60 °时，折射角多大？
用符号 C 表示。
演示
8
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
发生全反射的条件
① 光线从光密介质到光疏介质 ② 入射角等于或大于临界角
10
介质在空气中的全反射的临界角计算
求解光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临 界角C。
临界角C 就是折射角等于90°时的入射角
C
介质
n sin i sin r
当r= 30 °时， i = 60 °
课后作业
22
12
全反射现象的应用
全反射棱镜
13
望远镜 14
光导纤维
15
内窥镜
16
鱼眼中的
世界
17
一、光疏介质与光密介质 二、全反射
1、 全反射 2、 临界角 3、 发生全反射的条件： 4、 临界角的计算：
三、全反射应用
18
巩固练习
1、光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的
条件是（ B ）．
A．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小 B．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大 C．光从空气射到分界面上，入射角足够小 D．光从空气射到分界面上，入射角足够大
1
真空
i r’
介质
r
r’ =i
界面
sin i / sin r = 常数
折射率n = sin i / sin r = c/v >1 入射角大于折射角
2
r
真空
界面
介质
i
折射角大于入射角 入射角增大折射角也增大
3
某介质的折射率为 3，一束光由介质射入空气， 当入射角为30°时，折射角多大？当入射角为60 °时，折射角多大？
用符号 C 表示。
演示
8
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
发生全反射的条件
① 光线从光密介质到光疏介质 ② 入射角等于或大于临界角
10
介质在空气中的全反射的临界角计算
求解光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临 界角C。
临界角C 就是折射角等于90°时的入射角
C
介质
n sin i sin r
当r= 30 °时， i = 60 °
光的全反射-完整版PPT课件
中央电视台记者2001年9 月12日沿着青藏公路经 过海拔2675米的万长盐 桥时，突然看到下，沙丘不断变 幻着颜色，沙丘的周围 是“波光粼粼的湖水” ，水面映出清晰的倒影 。
鱼眼里的世界
思考:请大家思考生活当中下列现象与全反射
现象有什么关系?
视频
全反射条件的说明：
两个条件同时成立才会 发生全反射
(2)临界角C的计算（重点）：根据折射定律
sin C 1 n
临界角C的说明：当入射角为临界角时折射 光线能量为零，即此时没有折射光了。
2、全反射棱镜：截面为等腰直角三角形的棱镜
45 45
45
45 45
45
A、原理：利用全反射原理
B、作用：改变光路
D、应用：光纤通信，医学及工业 内窥镜，饰品等……
光导纤维在医学上的应用 :内窥镜
自然界中的全反射现象 1、海市蜃楼
视频
中新网2004年3月16日电 ，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。
再见
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……
全反射的应用
4、光导纤维：（重要应用）
视频
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 ．
2：随着入射角的增大，反射光 和折射光的能量如何变化．
二、全反射
1概念：光由光密介质射入光疏介质时，随着入 射角的增大，当折射角增大到90°时，折射光线 完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反 射．
全反射 完整版课件
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
二、全反射的应用
问题设计
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.
图6
解析 四个选项产生光路效果如下图：
由上图可知B项正确. 答案 B
课堂要点小结
123
自我检测
1.(对全反射的理解)光从介质a射向介质b，如果
(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
二、全反射的应用
问题设计
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.
图6
解析 四个选项产生光路效果如下图：
由上图可知B项正确. 答案 B
课堂要点小结
123
自我检测
1.(对全反射的理解)光从介质a射向介质b，如果
光的全反射 ppt课件
光进入液体中。当入射角是450时，折射角为300，求：
（1）该液体对红光的折射率n；
（2）该液体对红光的全反射临界角C。
【答案】
（1）
2；
（2）45°
【解析】
（1）该液体对红光的折射率为 n
1
（2）由临界角公式 sin C
n
2
得 sin C 2
则 C=45°
sin i sin 45
2
C．若从上表面入射的光为红光和紫光的复合光，则在BD面上紫光比红光更靠近D端
D．要求从上表面射入的光能从右侧面射出，材料的折射率必须大于 2
【正确答案】ABC
【典例6】（2022·福建省连城县第一中学高二阶段练习）有一玻璃棱镜，
横截面为如图所示的圆心角为90°的扇形，扇形的半径为R，一束细光以
垂直于OP的方向射向OP界面，当入射点M距O点0.5R时，在圆弧PQ界面
第四章
光
2、光的全反射
理解光疏和光密介质
02
掌 握 光 的 全反射
03
了解全反射棱镜
04
了解导纤维
05
典型例题
CONTENTS
目录
01
一、光密介质和光疏介质
1.光疏介质：折射率较小的介质
2.光密介质：折射率较大的介质
注意：（1）光疏和光密是从介质的光学特性来说的,并不是它的密度大小。
(2)光疏介质与光密介质是相对的
A．发生全反射时，折射光线完全消失，只剩下反射光线
B．光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象
C．光从光疏介质射向光密介质时，也可能发生全反射现象
D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时
全反射(高中物理教学课件)完整版
问题：光由光密介质进入光疏介质时，折射角大 于入射角，如果入射角不断增大，使折射角增大 到90º时，会出现什么现象？
现象： 1.光从光密介质射向光疏介质时，同时存在反射光线和折射光线 2.入射角增大过程中，反射角、折射角均增大，且折射光线越来 越弱，反射光线越来越强。 3.入射角增大，折射角达到90˚时，折射光线完全消失
三.全反射的应用
思考：在天气晴朗的时候，特别是在炎热的夏天 我们会看到远处柏油马路上显得特别明亮，甚至 还能看到倒影，到那儿一看地面是干的，为什么 会出现这种现象？
典型例题 例4.如图所示,一半径为R的玻璃半球，折射率为 1.5，现有一束均匀的平行光垂直入射到整个半球 的底面上，进入玻璃半球的光线中不能直接从半 球面出射的光线所占的百分比为多少
02.全反射 图片区
问题.折射率是怎样定义的？ 定义1：光从真空射入某种介质发生折射时，入射 角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的 绝对折射率，简称折射率 定义2：某种介质的折射率，等于光在真空中的传 播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比
n sin i c sin r v
问题.光从一种介质进入另一种介质，折射角总是 变小吗？
答：不一定，垂直入射不变，从介质到真空折射 角会变大。
一.光疏介质与光密介质
对于折射率不同的两种介质，我们把折射率较小 的称为光疏介质，折射率较大的称为光密介质
材料
水
水晶 金刚石
折射率 1.33
1.55
2.42
问题：水晶是光疏介质还是光密介质？ 注意：光疏介质、光密介质具有相对性。
一.光疏介质与光密介质 注意： 光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射 角；光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于 入射角。 即光疏介质n小夹角大(介质中v也大) 即光密介质n大夹角小(介质中v也小)
现象： 1.光从光密介质射向光疏介质时，同时存在反射光线和折射光线 2.入射角增大过程中，反射角、折射角均增大，且折射光线越来 越弱，反射光线越来越强。 3.入射角增大，折射角达到90˚时，折射光线完全消失
三.全反射的应用
思考：在天气晴朗的时候，特别是在炎热的夏天 我们会看到远处柏油马路上显得特别明亮，甚至 还能看到倒影，到那儿一看地面是干的，为什么 会出现这种现象？
典型例题 例4.如图所示,一半径为R的玻璃半球，折射率为 1.5，现有一束均匀的平行光垂直入射到整个半球 的底面上，进入玻璃半球的光线中不能直接从半 球面出射的光线所占的百分比为多少
02.全反射 图片区
问题.折射率是怎样定义的？ 定义1：光从真空射入某种介质发生折射时，入射 角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的 绝对折射率，简称折射率 定义2：某种介质的折射率，等于光在真空中的传 播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比
n sin i c sin r v
问题.光从一种介质进入另一种介质，折射角总是 变小吗？
答：不一定，垂直入射不变，从介质到真空折射 角会变大。
一.光疏介质与光密介质
对于折射率不同的两种介质，我们把折射率较小 的称为光疏介质，折射率较大的称为光密介质
材料
水
水晶 金刚石
折射率 1.33
1.55
2.42
问题：水晶是光疏介质还是光密介质？ 注意：光疏介质、光密介质具有相对性。
一.光疏介质与光密介质 注意： 光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射 角；光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于 入射角。 即光疏介质n小夹角大(介质中v也大) 即光密介质n大夹角小(介质中v也小)
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。
《全反射》课件
全反射最新PPT课件
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。
《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
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 sin C n
海市蜃楼
3、生活中的全反射
光导纤维 水中的水泡 特别明亮
一束白光从水中射入真空的折射光线如图所示，若保持入射 点O不变而逐渐增大入射角，则关于红光和紫光的下述说 法中正确的是( ) A．若红光射到P点，则紫光在P点上方 B．若红光射到P点，则紫光在P点下方 C．紫光先发生全反射，而红光后发生全反射 D．当红光和紫光都发生全反射时，它们的反射光线射到水 底时是在同一点
学以致用 1.水中气泡
光密介质
光疏介质
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.
二、全反射条件 ① 光从光密介质进入光疏介质；
② 入射角大于或等于临界角C．
sin 90 1 n sin C sin C
1 sin C n
BD 下列说法正确的是： A：因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质。 B：因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来 说是光疏介质。 C：同一束光，在光密介质中的传播速度较大。 D：同一束光，在光密介质中的传播速度较小。
2.海市蜃楼
3.马路蜃景， 沙漠蜃景
4.光导纤维
构造特点：双层，内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
光导纤维的工作条件
已知透明玻璃棒的折射率为n，设以入射角i从 一端入射，光在棒内侧恰好发生全反射，求i值
由图可知： 由折射定律：
r
π C 2
r i
C
sini sini n sinr cosc
c
2
5.全反射棱镜
各种玻璃的临界角为320-420
A
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜
θ
B
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．
C
A
2、光线由AC面垂直入射
在AB、 BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射．
B
小结
1、光疏介质、光密介质 现象 2、全反射 全反射的产生条件 临界角C
光的全反射
水中为什么会出现倒影？
水中笔为什么会发生弯折？
介质1
1.图中三个角度有什么关系？
θ1
θ2
真空
θ3
玻璃 介质2
2.若玻璃的折射率为n请问θ1 θ3 满足什么关系？
3.若上部分为介质1，下部分为介质2，那个介质的折射率大？ 光疏介质：折射率较小的介质 介质2
光密介质：折射率较大的介质 光疏介质和光密介质是相对的． 水 n= 1.33 酒精n= 1.36 玻 璃n=1.63
答案：BCD
水下点光源发出的光，水面上看到 一个圆形的透光平面 （1）解释这一现象
（2）若光源距水面距离为h，水面上圆形亮斑半径 为r，求水的折射率n？
(3)若水中圆形亮斑的半径r均匀的增大，则可推断水中的光源做什么运动？ A.匀速上升 B.加速上升 C.匀速下降 D.加速下降
4.若一束光从光密介质射向光疏介质，入射角大还是折射角大？ 如果逐渐增大入射角，哪一个角先达到900 ？
实验观察 光从玻璃射向空气，当入射角逐渐增大时
反射角
角 度 强 度 折射角 反射光 折射光
增大 增大
临界
900
最强 消失
增强
减弱
只 有 反 射 光
全 反 射
全反射:光射向两种介 质的界面上时，只发生 反射，不出现折射的现 象.
sini ncosc n 1 sin2c
∴只要i≤arcsin
1 sinc ,sini n 2 1 n
n2 1
,光将全部从右侧射出。
若上述直纤维棒长L，光需经历多少时间从另一端 射出？
C
r i
解： 全程路程
c 光在纤维中的速度 V n
L S sinC
∴时间t=S/V= n L
海市蜃楼
3、生活中的全反射
光导纤维 水中的水泡 特别明亮
一束白光从水中射入真空的折射光线如图所示，若保持入射 点O不变而逐渐增大入射角，则关于红光和紫光的下述说 法中正确的是( ) A．若红光射到P点，则紫光在P点上方 B．若红光射到P点，则紫光在P点下方 C．紫光先发生全反射，而红光后发生全反射 D．当红光和紫光都发生全反射时，它们的反射光线射到水 底时是在同一点
学以致用 1.水中气泡
光密介质
光疏介质
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.
二、全反射条件 ① 光从光密介质进入光疏介质；
② 入射角大于或等于临界角C．
sin 90 1 n sin C sin C
1 sin C n
BD 下列说法正确的是： A：因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质。 B：因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来 说是光疏介质。 C：同一束光，在光密介质中的传播速度较大。 D：同一束光，在光密介质中的传播速度较小。
2.海市蜃楼
3.马路蜃景， 沙漠蜃景
4.光导纤维
构造特点：双层，内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
光导纤维的工作条件
已知透明玻璃棒的折射率为n，设以入射角i从 一端入射，光在棒内侧恰好发生全反射，求i值
由图可知： 由折射定律：
r
π C 2
r i
C
sini sini n sinr cosc
c
2
5.全反射棱镜
各种玻璃的临界角为320-420
A
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜
θ
B
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．
C
A
2、光线由AC面垂直入射
在AB、 BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射．
B
小结
1、光疏介质、光密介质 现象 2、全反射 全反射的产生条件 临界角C
光的全反射
水中为什么会出现倒影？
水中笔为什么会发生弯折？
介质1
1.图中三个角度有什么关系？
θ1
θ2
真空
θ3
玻璃 介质2
2.若玻璃的折射率为n请问θ1 θ3 满足什么关系？
3.若上部分为介质1，下部分为介质2，那个介质的折射率大？ 光疏介质：折射率较小的介质 介质2
光密介质：折射率较大的介质 光疏介质和光密介质是相对的． 水 n= 1.33 酒精n= 1.36 玻 璃n=1.63
答案：BCD
水下点光源发出的光，水面上看到 一个圆形的透光平面 （1）解释这一现象
（2）若光源距水面距离为h，水面上圆形亮斑半径 为r，求水的折射率n？
(3)若水中圆形亮斑的半径r均匀的增大，则可推断水中的光源做什么运动？ A.匀速上升 B.加速上升 C.匀速下降 D.加速下降
4.若一束光从光密介质射向光疏介质，入射角大还是折射角大？ 如果逐渐增大入射角，哪一个角先达到900 ？
实验观察 光从玻璃射向空气，当入射角逐渐增大时
反射角
角 度 强 度 折射角 反射光 折射光
增大 增大
临界
900
最强 消失
增强
减弱
只 有 反 射 光
全 反 射
全反射:光射向两种介 质的界面上时，只发生 反射，不出现折射的现 象.
sini ncosc n 1 sin2c
∴只要i≤arcsin
1 sinc ,sini n 2 1 n
n2 1
,光将全部从右侧射出。
若上述直纤维棒长L，光需经历多少时间从另一端 射出？
C
r i
解： 全程路程
c 光在纤维中的速度 V n
L S sinC
∴时间t=S/V= n L