《二节全反射》PPT课件
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《全反射》课件PPT人教版81
大道之行也,天下为公。选贤与能,讲信修睦。 D. 社会应该积极改进规则,使规则符合社会发展
【B. 解有析利距】于服最务困远难群的众,两帮助个其履光行公斑民义之务 间的距离。
4.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球, 则( )
A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B.小球所发的光能从水面任何区域射出 C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 【答案】 D
5. ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB⊥BC,由 a、b 两种单色光组成的细光束从空气垂直于 AB 射入棱镜,经两次反射后光线 垂直于 BC 射出,且在 CD、AE 边只有 a 光射出,光路图如图所示,则 a、b 两 束光( )
第十五章 光学
第二节 光的全反射和色散
知识梳理
1.当光由光密介质射向空气时,折射角大于入射角,当入射角增加到某一 数值时,折射角将达到 90°,这时光疏介质中将不再出现折射光线,此时的入射 角叫做临界角。
2.光由介质射向空气,当入射角大于或等于临界角时,不再存在折射光线, 这种现象叫做全反射,如果临界角为 C,该光的折射率为 n,则 sinC=n1。
A.O1 点在 O 点的右侧 B.蓝光从空气中射入水中时,速度变小 C.若沿 AO1 方向射向水中的是一束紫光,则折射光线有可能通过 B 点正 下方的 C 点 D.若沿 AO1 方向射向水中的是一束红光,则折射光线有可能通过 B 点正 上方的 D 点 E.若蓝光沿 AO 方向射向水中,则折射光线有可能通过 B 点正上方的 D 点 【答案】 BCD
4.由七色光组成的光带称光谱。 5.光纤通信原理:光在光纤中传播,射到内、外层的分界面上时,因入射 角大于临界角而发生全反射,所以光从光纤的一个端面射入后,经过多次全反 射,能量无损失地从另一个端面射出。
【B. 解有析利距】于服最务困远难群的众,两帮助个其履光行公斑民义之务 间的距离。
4.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球, 则( )
A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B.小球所发的光能从水面任何区域射出 C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 【答案】 D
5. ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB⊥BC,由 a、b 两种单色光组成的细光束从空气垂直于 AB 射入棱镜,经两次反射后光线 垂直于 BC 射出,且在 CD、AE 边只有 a 光射出,光路图如图所示,则 a、b 两 束光( )
第十五章 光学
第二节 光的全反射和色散
知识梳理
1.当光由光密介质射向空气时,折射角大于入射角,当入射角增加到某一 数值时,折射角将达到 90°,这时光疏介质中将不再出现折射光线,此时的入射 角叫做临界角。
2.光由介质射向空气,当入射角大于或等于临界角时,不再存在折射光线, 这种现象叫做全反射,如果临界角为 C,该光的折射率为 n,则 sinC=n1。
A.O1 点在 O 点的右侧 B.蓝光从空气中射入水中时,速度变小 C.若沿 AO1 方向射向水中的是一束紫光,则折射光线有可能通过 B 点正 下方的 C 点 D.若沿 AO1 方向射向水中的是一束红光,则折射光线有可能通过 B 点正 上方的 D 点 E.若蓝光沿 AO 方向射向水中,则折射光线有可能通过 B 点正上方的 D 点 【答案】 BCD
4.由七色光组成的光带称光谱。 5.光纤通信原理:光在光纤中传播,射到内、外层的分界面上时,因入射 角大于临界角而发生全反射,所以光从光纤的一个端面射入后,经过多次全反 射,能量无损失地从另一个端面射出。
人教版物理高中选择性必修1第四章第2节 全反射PPT教学课件
得 sin C= s = 3 ,则河水的折射率n= 4 (由【4】得到),故B错误,C正确;t=0时小孩看到的
h2 s2 4
3
石块深度为h视= h = 3 7 m(由【5】得到),故D错误。故选C。
n4
答案 C
第1讲 描述运动的基本概念
第四章 光
定点 2 | 全发射的应用 1.全反射棱镜
截面是等腰直角三角形的玻璃棱镜是全反射棱镜。它在光学仪器中常用来代替平面 镜,改变光的传播方向。 2.光导纤维
第1讲 描述运动的基本概念
第四章 光
知识点 3 | 光导纤维
1.实用光导纤维的直径只有几微米到一百微米。光导纤维对光有传导作用,是利用了全反 射的原理。光传播时在内芯和外套的界面上发生全反射。 2.光纤通信的主要优点是传输容量大。此外,光纤传输还有衰减小、抗干扰性及保密性强 等多方面的优点。Байду номын сангаас
第1讲 描述运动的基本概念
第四章 光
知识辨析 1.水的密度大于酒精的密度,水是光密介质吗? 2.只要入射角足够大,就一定能发生全反射吗? 3.同一束光,在光密介质中的传播速度一定较小吗?
一语破的 1.不是。介质是光密介质还是光疏介质与密度无关。 2.不一定。只有光从光密介质射入光疏介质且入射角足够大时,才能发生全反射。 3.是的。由v= c 可知,同一束光在光密介质中的传播速度较小,而在光疏介质中传播速度较大。
n
第1讲 描述运动的基本概念
关键能力 定点破
定点 1 | 对全反射的理解 1.光密介质和光疏介质 (1)光疏介质和光密介质是相对而言的。 (2)光疏和光密是从介质的光学特性来说的。 (3)光疏介质和光密介质的比较
第四章 光
第1讲 描述运动的基本概念
高二物理(人教版教科版通用)光的全反射—2ppt课件
反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面内 ,反射光线与入射光线分别位于法线两侧;反射角等 于入射角。
i i' r
介质的折射率—— 光从真空(空气)射入某种介质发生 折射时,入射角正弦与折射角正弦之 比叫做这种介质的折射率。
r
光在真空中 传播的速度
光在介质中 传播的速度
思考:请同学们在笔记本上试着画下面的光路图
橄榄油
43°
全反射是自然界常见的现象
例如,水中或玻璃中的气 泡,看起来特别明亮,就 是因为光从水或玻璃射向 气泡时,一部分光在界面 上发生了全反射。
n水=1.33 C水=48.8º 60º>C水 发生全反射
例题分析
【例】某介质的折射率为1.1,一束光从介质射向空气, 入射角为60°,如图所示的哪个光路图是正确的:
大气密度小,折射率小
海市蜃楼
大气密度大,折射率大
思考:当远处的楼阁发出的光线射向空中时,相当于光从什么介质射 向什么介质呢?光线如何偏折呢?最终有可能发生什么现象?
沙漠蜃景
高空温度低 大气密度大 折射率大
地面温度高 大气密度小 折射率小
在炎热的夏天,我们经常看到前方的路面特别明亮, 请同学们课后试着用今天所学的知识解释这个现象。
三、介质的临界角
2. 临界角的计算式:
3. 注意问题: (1)公式只适用于光从介质射向真空或空气中的情况 (2)发生全反射时,依然遵循反射定律
三、介质的临界角
4. 常用介质的临界角:水的临界角为48.8°,各种玻璃 的临界角为 32°~ 42°,金刚石的临界角为 24.4°。
科研和技术中常常通 过测量临界角来测定 材料的折射率。
A.
B.
C.
高中物理第十三章第2节全反射课件选修34高二选修34物理课件
12/10/2021
第二十页,共四十页。
2.在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面相接 触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三 角形,如图所示,有一半径为 r=0.1 m 的圆柱形平行光束垂 直入射到圆锥的桌面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合,已 知玻璃的折射率为 n=1.73.则:
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对全反射的理解
1.对光疏介质和光密介质的理解
(1)光疏介质和光密介质的比较
光的传播速度 折射率
光疏介质
大
小
光密介质
小
大
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(2)相对性:光疏介质、光密介质是相对的.任何两种透明介 质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小 来判断谁是光疏介质或光密介质. (3)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.例如,酒精的密度比水小,但酒精和水相比酒精是光 密介质.
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(1)通过计算说明光线 1 能不能在圆锥的侧面 B 点发生全反射; (2)光线 1 经过圆锥侧面 B 点后射到桌面上某一点所用的总时 间是多少?(结果保留三位有效数字)
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解析:(1)sin C=1/n,得 C=arcsin 33<60°,所以光线 1 能在圆锥的侧面 B 点发生全反射.
第二页,共四十页。
一、全反射
1.光疏介质和光密介质: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.全反射 (1)定义:当光从光密介质射入光疏介质时,同时发生折射和 _反__射___.当入射角增大到某一角度,使折射角达到___9_0_°___ 时,折射光_完__全__消__失___,只剩下反射光,这种现象叫做全反 射,这时的入射角叫做__临__界__角__.
二节全反射
总 结:
1.什么是光密介质和光疏介质 2.全反射现象 3.临界角的定义和计算公式 4.产生全反射的条件
作业:
课后收集全反射现象应用的相关信息,下节课我 们继续学习全反射的第二课时《全反射的应用》。
谢谢
N A
N A
i
O 光疏介质
θ O 光疏介质
θ 光密介质
i 光密介质
B
N'
B
N'
光从光疏介质进入光密介质 光从光密介质进入光疏介质
i< θ,光传播速度变小。
θ > i,光传播速度变大。
思考2:
光从光密介质射向光疏介质时,逐渐增大入射角, 当入射角增大到某一角度时,折射角接近90°,继 续增大入射角,会发生什么现象?
第十三章光
第二节、全反射Βιβλιοθήκη (一)光密介质和光疏介质1、定义:
两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质.
两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质.
2、注意:
1)、光密介质和光疏介质是相对而言的。没有 绝对的光密介质.
例如: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。
(3)海市蜃楼的成因
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 线以入射角i由折射率为n的介质A点射入空气层。
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,就会发生全反射现象。
例题:
尝试过在玉珊瑚游泳时潜入水 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?
人教版选修3-4 第十三章 第2节 全反射 课件(25张)
6.如图所示,一根长为 l=5.0 m 的光导纤维用折射率 n = 2 的材料制成.一束激光由其左端的中心点以 45°的入射 角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出,求:
(1)该激光在光导纤维中的速度 v 是多大; (2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少.
解析:(1)由 n=vc可得 v=2.1×108 m/s.
4.下列选项为光线由空气进入全反射玻璃棱镜再由棱 镜射入空气的光路图.可以发生的是( )
解析:选 A 光垂直横截面是等腰直角三角形的棱镜的 某直角边射入棱镜时,在斜边发生全反射,故 A 正确.
5.光纤通信网覆盖奥运场馆,为各项比赛提供安全可 靠的通信服务.光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传 输.如图所示,一条圆柱形的光导纤维,长为 L,它的玻璃 芯的折射率为 n1,外层材料的折射率为 n2,光在空气中的传 播速度为 c,若光从它的一端射入经全反射后从另一端射出 所需的最长时间为 t,则下列选项中正确的是(图中所标的 φ 为全反射的临界角)( )
②入射角 10 ___大__于__或__等__于____临界角. 1
(3)临界角 C 和折射率 n 的关系式:sin C= 11 _n__.
3.从能量角度来理解全反射:当光从光密介质射入光 疏介质时,随着入射角增大,折射角也增大.同时折射光线 强度减弱,即折射光线能量减小,反射光线强度增强,能量 增加,当入射角达到临界角时,折射光线强度减弱到零,反 射光的能量等于入射光的能量.
播速度
v=nc=
c= 6
23c,故 B 正确;光线从该介质射向空
2
气时,只要入射角大于等于临界角就能发生全反射,故 C 正
确;设光线由该介质射向空气时全反射的临界角为 C,则 sin
人教版物理(选修3-4) 13.2全反射(43页)物理课件PPT
射,不能射出.光线①右侧的光线经半球面折射后,射到MN 面上的入射角均小于临界角,能从MN面上射出.最右边射向 半球面的光线③与球面相切,入射角i=90°,由折射定律知
sini=
sinr n
=
2 2
,则r=45°.故光线③将垂直MN射出.所以在
MN面上射出的光束宽度应是OE=Rsinr=
2 2 R.
【例2】 半径为R的半圆柱形玻璃,横截面如图所示,O 为圆心,已知玻璃的折射率为 2 ,当光由玻璃射向空气时, 发生全反射的临界角为45°.一束与MN平面成45°的平行光束射 到玻璃的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面 上射出,求能从MN平面上射出的光束的宽度为多少?
【解析】 如图所示,进入玻璃中的光线①垂直半球面, 沿半径方向直达球心位置O,且入射角等于临界角,恰好在O 点发生全反射.光线①左侧的光线(如:光线②)经球面折射 后,射在MN上的入射角一定大于临界角,在MN上发生全反
A.r
B.1.5 r C.2 r
D.2.5 r
解析 光线射到A或B,入射角大于临界角,C= arcsinn1,
C=42°,此时发生全反射,由几何知识可知第二次到达 界面时垂直射出;同理A、B之间射入的光线都发生全反射, 由几何知识得△ABD和△FCD全等,所以CF=AB,即CF= 2r,故C选项正确.
4.全反射的应用 (1)全反射棱镜:截面为等腰直角三角形的棱镜,利用全 反射改变光的方向. (2)光导纤维:由折射率较大的内芯和折射率较小的外套 组成,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射.
知识图解
教材拓展提升
欲穷千里目 更上一层楼
一、全反射 1.对光疏介质和光密介质的理解 (1)光疏介质和光密介质的比较
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N A
N A
i O 光疏介质
θ O 光疏介质
θ 光密介质
B
N'
光从光疏介质进入光密介质
i< θ,光传播速度变小。
i 光密介质
B
N'
光从光密介质进入光疏介质
θ > i,光传播速度变大。
a
4
思考2:
光从光密介质射向光疏介质时,逐渐增大入射角, 当入射角增大到某一角度时,折射角接近90°,继续 增大入射角,会发生什么现象?
N
B
θ2
O 光疏介质
光密介质
θ1
N' A
N
B
θ2
O 光疏介质
光密介质
θ1
A
N'
a
5
(二)全反射:
1、全反射:
光从光密介质进入光疏介质时,当入射 角增大到某一角度使折射角等于900,此 时,折射光完全消失,入射光全部反回原 来的介质中,这种现象叫做全反射.
a
6
2、临界角:
1)、定义:光从光密介质射向光疏介质时,折射 角等于900时的入射角,叫做临界角.用字母 C表示.
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,就会发生全反射现象。
a
15
a
16
a
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总 结:
1.什么是光密介质和光疏介质
2.全反射现象
3.临界角的定义和计算公式
4.产生全反射的条件
a
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作业:
课后收集全反射现象应用的相关信息,下节课我 们继续学习全反射的第二课时《全反射的应用》。
对水而言,玻璃是光密介Leabharlann ;但对金刚石 而言,玻璃则是光疏介质。
2)、光密介质和光疏介质的界定是以折射率为 依据的,与介质的其它属性(如密度等)无关. 例如:水和酒精,n水=1.33<n酒精=1.36, 酒精相对于水是光密介质a ,但ρ水>ρ酒精。 3
思考1:
比较光射入光密、光疏不同介质时折射角与 入射角的大小关系?
a
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例题:
尝试过在玉珊瑚游泳时潜入水 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?
接近900
cc
c
c
接近900
a
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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
临界角是指光由光密介质射向光疏介质时,发生全反 射现象时的最小入射角,是发生全反射的临界状态.
当光由光密介质射入光疏介质时:
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.
a
7
2)、计算公式:
当光由某种介质射入真空或空气时:
n = sin900 sin C
a
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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
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。
a
13
a
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(3)海市蜃楼的成因
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 线以入射角i由折射率为n的介质A点射入空气层。
当n, i一定时,从下层空气进入上
C
=
arcsin
1 n
a
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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.
a
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练习:
1. 一束光从空气射向折射率为n= 的2某
种玻璃的表面,如图所示,i代表入射角,则
(
) BC
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θ =30°应以i=45°的角度入射
第十三章光
第二节、全反射
a
1
(一)光密介质和光疏介质
1、定义:
两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质.
两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质.
a
2
2、注意:
1)、光密介质和光疏介质是相对而言的。没有 绝对的光密介质.
例如: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。
a
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谢谢
a
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