全反射 (2)

思考光进入不同介质时的角度大小 关系：
A
i
N O
r
光疏介质
光密介质
Aபைடு நூலகம்
r
N O
i
光疏介质 光密介质
N'
B
N'
B
光从光疏介质进入光密介质
光从光密介质进入光疏介质
思考：
B
N θ2 O θ1 N' A N'
光疏介质
N
B
θ2 O θ1
光疏介质
光密介质
光密介质
A
逐渐增大入射角，当入射角增大到某一角 度，折射角接近90°时，继续增大入射角， 这时会发生什么情况？
二、全反射: 1、全反射：当光从光密媒质进入光疏媒质时, 折射角大于入射角.当入射角增大到某一角度时, 折射角等于900,此时,折射光完全消失入射光全 部反回原来的媒质中,这种现象叫做全反射. 2、临界角: 1)、定义:光从光密媒质射向光疏媒质时,折射角 等于900时的入射角,叫做临界角.用字母C表示. 临界角是指光由光密媒质射向光疏媒质时,发 生全反射形象时的最小入射角,是发生全反射的 临界状态.
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． 变化180 °
全反射棱镜典型应用
因为贴近热路面附近的空气层稀薄，比上 层空气的折射率小，从远处物体射向路面的 光线，也可能发生全反射，远远看上去，路 面显得特别明亮，就像用水淋过一样。
(3)蜃景的成因和规律 夏天，在气压恒定的海面上，空气密度随高 度增加而减小，对光的折射率也随之减小。从 而形成一具有折射率梯度的空气层。当光线通 过此空气层时，将发生偏转。如图所示，设一 束从远处景物A发出的光线a以入射角I由折射率 为n处射入空气层。 当n, i一定时，从下层空气 进入上层空气的入射角不断增 大，当增大到由某两层空气的 折射率决定的临界角时，就会 全反射。
2.如图所示，一束白光以较大 的入射角射到三棱镜的一侧面上， 从三棱镜的另一侧面射出，在屏 上形成从红到紫的彩色光带.光入 射角逐渐减小时（ ） Ｂ
A.红光最先消失 B.紫光最先消失 C.红光和紫光同时消失 D.红光和紫光都不会消失
3.光在某种介质中的传播速度1.5×108m/s，
则光从此介质射向真空并发生全反射的临界 角是 ( B ) A.15°
光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜， 用来检查人体内脏的内部
内窥镜的结构
光导纤维在 医学上的应用
2.常见的全反射现象 （1）水或玻璃中的气泡看上去特别明亮
水或玻璃中的气泡是光疏介质，光经水或玻 璃照射气泡时，一部分光会发生全反射，有更 多的光反射到人的眼睛中，人眼感觉会特别明 亮。 （2）在炎热的夏天，我们有时会看到远处柏油 马路上显得特别明亮
当光由光密媒质射入光疏媒质时: 若入射角i<C,则不发生全反射,既有反射又有折 射现象. 若入射角i≥C,则发生全反射现象. 2)、临界角的计算: 当光由某种媒质射入真空或空气时:
.
n
sin 90 sin C
0
C arcsin
1 n
［例题］：尝试过在游泳课的时 候潜入水中看岸上的景物吗?你会 发现水面上的所有景物，都出现 在一个倒立圆锥里，为什么？
C.45°
B.30°
D.60°
4.某玻璃的临界角为42°，当在玻璃中的 某一光线射到玻璃与空气的分界面时，若入射 角略小于临界角，则光线在空气中的折射角应 为 (C ) A.小于42° B.小于60° C.小于90° D.无折射光线
5.一束光从空气射向折射率为n= 2 的某 种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角， 则( BCD) A.当i＞45°时会发生全反射现象 B.无论入射角是多大，折射角都不会超45° C.欲使折射角 =30°应以i=45°的角度入射 D.当入射角i=arctan 2 时，反射光线跟折 射光线恰好互相垂直
全 反 射
一、光疏媒质与光密媒质 1、定义: 1)、光疏媒质:两种媒质中折射率较小的媒质叫 做光疏媒质. 2)、光密媒质:两种媒质中折射率较大的媒质 叫做光密媒质. 对光疏介质 n较小 中传播的V较大； 对光密介质 n较大 中传播的V较小。 同一频率的光在其 同一频率的光在其
2、理解: 1)、光疏媒质光密媒质是相对而言的.只有对给 定的两种媒质才能谈光疏媒质与光密媒质.没有 绝对的光密媒质. 如：水、玻璃和金刚石三种介质比较，n水 ＝1.33 n玻璃＝1.5～1.9 n金刚石＝2.42。 对水而言，玻璃是光密介质；但对金刚石 而言，玻璃则是光疏介质。 2)、光疏媒质与光密媒质的界定是以折射率为依 据的,与媒质的其它属性(如密度等)无关. 例如：水和酒精，n水＝1.33＜n酒精＝1.36， 酒精相对于水而言是光密介质，但ρ水＞ρ酒。
人在C处逆着C光线看，可看到经全反射形成 的倒立虚像；在B处逆着b光线看，也可看到经 折射形成的正立虚像。
总之，若人在较高处，看到的蜃景是由折射形 成的正立虚像；若人在较低处，看到的蜃景是 由折射和全反射形成的倒立虚像。
(4)太阳光投射到小水滴上,产生色散现象.
3.全反射棱镜
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 °
三、全反射的应用 1、光导纤维—光纤通讯 一种利用光的全反射原理制成的能传导光的 玻璃丝,由内芯和外套组成,直径只有几微米到100 微米左右,内芯的折射率大于外套的折射率.当光 线射到光导纤维的端面上时,光线就折射进入光 导纤维内,经内芯与外套的界面发生多次全反射 后从光导纤维的另一端面射出,而不从外套散逸,故 光能损耗极小. 利用光纤可实现光纤通信，而光纤通信的主要 优点是容量大、衰减小、抗干扰性强. 利用光导纤维可以弯曲传光,传像,可制作各种 潜望镜,医用内窥镜等.
接近900
接近900
c
c c
c
解：由临界角公式SinC=1/n和 水的率n=1.33，可求得临界角C：
SinC=
C=arcsin
=48.80
设圆锥的顶角为θ，则有
Θ=2C=97.60
BD ） • １红光和紫光相比（ A 在真空中传播时，紫光的速度比较大 B 在玻璃中传播时，红光的速度比较大 C 玻璃对红光的折射率较紫光大 D 从玻璃到空气的界面上，红光的临界角较紫 光大