高中物理课件-13.2全反射
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射角。可以预料，当入射角增大到一定程度，但还没 有达到900时，折射角就会增大到900。如果入射角再增 大，会出现什么现象？
N B
θ2 O 空气
介质
θ1 N' A
N
θ2
B
O 空气
介质
源自文库θ1 A
N'
如果入射角再增大， 会出现什么现象？
折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？
空气 玻璃
折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？
为测量一块等腰直角三棱镜ABD的折射率，用一束 激光沿平行于BD边的方向射向直角边AB边，如图 所示．激光束进入棱镜后射到另一直角边AD边时，
刚好能发生全反射．该棱镜的折射率为多少？
一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角 为90°，折射光线与入射光线延长线间夹角为15°，求： （1）该介质的折射率；
• (2)对沙漠上、柏油路上的蜃景的解释
• 在沙漠里也会看到蜃景，太阳照到沙地上，接 近沙面的热空气层比上层空气的密度小，折射 率也小。从远处物体射向地面的光线，进入折 射率小的热空气层时被折射，入射角逐渐增大， 也可能发生全反射。人们逆着反射光线看去， 就会看到远处物体的倒景，仿佛是从水面反射 出来的一样。沙漠里的行人常被这种景象所迷 惑，以为前方
有人在河中游泳，头部露出水面，在某位置当他 低头向水中观察时，看到河底有一静止物体跟他 眼睛正好在同一竖直线上。这个人再向前游12m， 正好不能看见此物体，求河深。(水的折射率为 4/3)
应用全反射解释自然现象
(1)对“海市蜃楼”的解释 由于空中大气的折射和全反射，会在空中出现“海 市蜃楼”。在海面平静的日子，站在海滨，有时可 以看到远处的空中出现了高楼耸立、街道棋布、山 峦重叠等景象。这种景象的出现是有原因的。
空气 玻璃
折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？
空气 玻璃
折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？
1.定义：光由光密介质射入光疏介质时，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，这种现象叫全反 射2.．临界角：在研究全反 射现象中，刚好发生全 反射的，即折射角等于 90°时的入射角是一个 很重要的物理量，叫做
2.光导纤维—光纤通讯
光导纤维：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。
高锟（Charles Kuen Gao）， 1933年生于中国上海，祖籍江苏 金山，华裔物理学家、教育家 ， 光纤通讯、电机工程专家，香港 中文大学前校长 。华文媒体誉之 为“光纤之父”、普世誉之为 “光纤通讯之父”（Father of Fiber Optic Communications） ，
几种介质的折射率 金刚石 2.42 岩盐 二硫化碳 1.63 酒精 玻 璃 1.5~1.9 水 水 晶 1.55 空气
1.55 1.36 1.33 1.0028
法线 介质A
介质B
注意：1、光密、光疏是_相__对__的 2、在光疏介质中的入（折）射角更_大__
思考与讨论
既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入
第2节 全反射
1、折射率公式
2、已知某玻璃的折射率为 2 ，一束光以i=30°的
角从该玻璃射向空气，求折射角r为多少？ 要 求画光路图。
3、在上题中若i=45°，则折射角r为多少？
参考下表，完成以下基础题 1.光疏介质:两种介质中折射率较 小 的介质 2.光密介质:两种介质中折射率较 大 的介质 3.光从空气射入水中时， 水 是光密介质，空气是光疏介质 4.光从水射入玻璃中时，玻璃是光密介质，水 是光疏介质 5.如右图A、B两种介质中介质 B 是光密介质
因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通 信方面”做出突破性成就，获颁2009年诺贝尔物 理学奖 。
光由折射率为1.5的玻璃和2.42的金刚石进入空 气时的临界角各是多大？
N
A θ1 O 空 气 玻璃
θ2 B
N'
N
A θ1 O 空 气 金刚石
θ2 B
N'
如图所示，一贮液池高为H，某人手持手电筒向池中照射 时，光斑落在左边池壁上a处，已知a与池底相距h.现保持 手电筒照射方向不变，当池中注满液体后光斑恰好落在出 液口处，此时液面上的光斑与左边池壁相距L，问： (1)液体的折射率； (2)若光在空气中的速度为c，求光在液体中的速度
θ2
发生全反射的临界角C与介质
B
N'
的折射率n的关系是：
3.发生全反射的条件：
（1）光从光密介质进入光疏介质；
（2）入射角等于或大于临界角．
二、全反射的应用
１.全反射棱镜 (1)横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。
(2)全反射棱镜对光 线的控制作用：
方向改变90
（3）全反射棱镜的应用:
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,反射率高，几乎可达100%， 利用非常广泛， 例如望远镜、自行车尾灯等．
临界角．临界角用C 表
示
当光线从光密介质射入光疏介质时，如果入射 角等于或大于临界角，就发生全反射现象．
思考与讨论 不同的介质，由于折射率不同，在空气中发生全反
射的临界角是不一样的。请大家计算折射率为n的某种 介质在空气（真空）中发生全反射时的临界角C。
N
A θ1 O
空气
介质 光从介质射入空气（真空）时，
（2）光在该介质中传播的速度；
（3）当光从介质射入空气时的临界角．
据报道：2008年北京奥运会时，光纤通信网覆盖了所有 奥运场馆，为各项比赛提供了安全可靠的通信服务。光 纤通信可利用光的全反射将大量信息高速传输。如图所 示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n。如果把 该光纤放在空气中，要使从它的一个端面进入光纤的光 发生全反射，入射角应满足什么条件(用该角的正弦函数 值表示)？为简化问题，光纤外套忽略不计。
有水源而奔向前去，
但总是可望而不可即。
• 在炎热夏天的柏油马路上，有时也能看到上 述现象。贴近热路面附近的空气层同热沙面 附近的空气层一样，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，从远处看去，路面显得格外明亮光滑， 就像用水淋过一样。
当大气层比较平静时，空气的密度随温度的升高而减小， 对光的折射率也随之减小，海面上空的空气温度比空中低， 空气的折射率下层比上层大。我们可以粗略地把空中的大 气分成许多水平的空气层，下层的折射率较大。远处的景 物发出的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较小 的上一层的入射角越来越大，当 光线的入射角大到临界角时，就 会发生 全反射现象。光线就会 从高空的空气层中通过空气的折 射逐渐返回折射率较低的下一层。
N B
θ2 O 空气
介质
θ1 N' A
N
θ2
B
O 空气
介质
源自文库θ1 A
N'
如果入射角再增大， 会出现什么现象？
折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？
空气 玻璃
折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？
为测量一块等腰直角三棱镜ABD的折射率，用一束 激光沿平行于BD边的方向射向直角边AB边，如图 所示．激光束进入棱镜后射到另一直角边AD边时，
刚好能发生全反射．该棱镜的折射率为多少？
一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角 为90°，折射光线与入射光线延长线间夹角为15°，求： （1）该介质的折射率；
• (2)对沙漠上、柏油路上的蜃景的解释
• 在沙漠里也会看到蜃景，太阳照到沙地上，接 近沙面的热空气层比上层空气的密度小，折射 率也小。从远处物体射向地面的光线，进入折 射率小的热空气层时被折射，入射角逐渐增大， 也可能发生全反射。人们逆着反射光线看去， 就会看到远处物体的倒景，仿佛是从水面反射 出来的一样。沙漠里的行人常被这种景象所迷 惑，以为前方
有人在河中游泳，头部露出水面，在某位置当他 低头向水中观察时，看到河底有一静止物体跟他 眼睛正好在同一竖直线上。这个人再向前游12m， 正好不能看见此物体，求河深。(水的折射率为 4/3)
应用全反射解释自然现象
(1)对“海市蜃楼”的解释 由于空中大气的折射和全反射，会在空中出现“海 市蜃楼”。在海面平静的日子，站在海滨，有时可 以看到远处的空中出现了高楼耸立、街道棋布、山 峦重叠等景象。这种景象的出现是有原因的。
空气 玻璃
折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？
空气 玻璃
折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？
1.定义：光由光密介质射入光疏介质时，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，这种现象叫全反 射2.．临界角：在研究全反 射现象中，刚好发生全 反射的，即折射角等于 90°时的入射角是一个 很重要的物理量，叫做
2.光导纤维—光纤通讯
光导纤维：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。
高锟（Charles Kuen Gao）， 1933年生于中国上海，祖籍江苏 金山，华裔物理学家、教育家 ， 光纤通讯、电机工程专家，香港 中文大学前校长 。华文媒体誉之 为“光纤之父”、普世誉之为 “光纤通讯之父”（Father of Fiber Optic Communications） ，
几种介质的折射率 金刚石 2.42 岩盐 二硫化碳 1.63 酒精 玻 璃 1.5~1.9 水 水 晶 1.55 空气
1.55 1.36 1.33 1.0028
法线 介质A
介质B
注意：1、光密、光疏是_相__对__的 2、在光疏介质中的入（折）射角更_大__
思考与讨论
既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入
第2节 全反射
1、折射率公式
2、已知某玻璃的折射率为 2 ，一束光以i=30°的
角从该玻璃射向空气，求折射角r为多少？ 要 求画光路图。
3、在上题中若i=45°，则折射角r为多少？
参考下表，完成以下基础题 1.光疏介质:两种介质中折射率较 小 的介质 2.光密介质:两种介质中折射率较 大 的介质 3.光从空气射入水中时， 水 是光密介质，空气是光疏介质 4.光从水射入玻璃中时，玻璃是光密介质，水 是光疏介质 5.如右图A、B两种介质中介质 B 是光密介质
因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通 信方面”做出突破性成就，获颁2009年诺贝尔物 理学奖 。
光由折射率为1.5的玻璃和2.42的金刚石进入空 气时的临界角各是多大？
N
A θ1 O 空 气 玻璃
θ2 B
N'
N
A θ1 O 空 气 金刚石
θ2 B
N'
如图所示，一贮液池高为H，某人手持手电筒向池中照射 时，光斑落在左边池壁上a处，已知a与池底相距h.现保持 手电筒照射方向不变，当池中注满液体后光斑恰好落在出 液口处，此时液面上的光斑与左边池壁相距L，问： (1)液体的折射率； (2)若光在空气中的速度为c，求光在液体中的速度
θ2
发生全反射的临界角C与介质
B
N'
的折射率n的关系是：
3.发生全反射的条件：
（1）光从光密介质进入光疏介质；
（2）入射角等于或大于临界角．
二、全反射的应用
１.全反射棱镜 (1)横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。
(2)全反射棱镜对光 线的控制作用：
方向改变90
（3）全反射棱镜的应用:
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,反射率高，几乎可达100%， 利用非常广泛， 例如望远镜、自行车尾灯等．
临界角．临界角用C 表
示
当光线从光密介质射入光疏介质时，如果入射 角等于或大于临界角，就发生全反射现象．
思考与讨论 不同的介质，由于折射率不同，在空气中发生全反
射的临界角是不一样的。请大家计算折射率为n的某种 介质在空气（真空）中发生全反射时的临界角C。
N
A θ1 O
空气
介质 光从介质射入空气（真空）时，
（2）光在该介质中传播的速度；
（3）当光从介质射入空气时的临界角．
据报道：2008年北京奥运会时，光纤通信网覆盖了所有 奥运场馆，为各项比赛提供了安全可靠的通信服务。光 纤通信可利用光的全反射将大量信息高速传输。如图所 示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n。如果把 该光纤放在空气中，要使从它的一个端面进入光纤的光 发生全反射，入射角应满足什么条件(用该角的正弦函数 值表示)？为简化问题，光纤外套忽略不计。
有水源而奔向前去，
但总是可望而不可即。
• 在炎热夏天的柏油马路上，有时也能看到上 述现象。贴近热路面附近的空气层同热沙面 附近的空气层一样，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，从远处看去，路面显得格外明亮光滑， 就像用水淋过一样。
当大气层比较平静时，空气的密度随温度的升高而减小， 对光的折射率也随之减小，海面上空的空气温度比空中低， 空气的折射率下层比上层大。我们可以粗略地把空中的大 气分成许多水平的空气层，下层的折射率较大。远处的景 物发出的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较小 的上一层的入射角越来越大，当 光线的入射角大到临界角时，就 会发生 全反射现象。光线就会 从高空的空气层中通过空气的折 射逐渐返回折射率较低的下一层。