高中物理课件---全反射
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(2)光疏介质和光密介质的比较：
光疏介质 光密介质
光的传播速度 大 小
折射率 小 大
(3)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 小来判定谁是光疏介质或光密介质。
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2．全反射现象 光由光密介质射入到光疏介质中时，折射角大于入射 角，当入射角增大到一定程度时，折射光线完全消失，全 部光线都被反射回原介质，这种现象称为全反射现象，简 称全反射。 (1)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。
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[读教材·填要点] 1．光疏介质和光密介质
名称 项目
光疏介质
光密介质
定义
折射率 较小的介质 折射率 较大 的介质
传播速度
光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的 传播速度小
(1)光从 光疏 介质射入光密介质时，折射角小
折射特点
于入射角 (2)光从 光密介质射入光疏介质时，折射角大于
入射角
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2．全反射现象 (1)全反射及临界角的概念： ①全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，同时发 生折射和反射。若入射角增大到某一角度，折射 光线就会消 失，只剩下 反射光线的现象。 ②临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的 入射角 。用字母C表示。 (2)发生全反射的条件： 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。
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(3)临界角与折射率的关系： ①定量关系：光由介质射入空气(或真空)时，sin C＝n1(公式)。 ②定性：介质的折射率越大，发生全反射的临界角就越小， 越容易发生全反射。 [关键一点] 由公式 sin C＝n1计算临界角时，只适用于由介 质射向真空(或空气)的情况。
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3．全反射的应用 (1)全反射棱镜： ①形状：截面为 等腰直角 三角形的棱镜。 ②光学特性： a．当光垂直于截面的直角边射入棱镜时，光在截面的 斜边上发生 全反射 ，光射出棱镜时，传播方向改变了 90°。 b．当光垂直于截面的斜边射入棱镜时，在两个直角边 上各发生一次 全反射 ，使光的传播方向改变了 180°。
第第 十2 三节 章
新知预 习·巧设计
名师课 堂·一点通
创新演 练·大冲关
要点一 要点二 要点三
随堂检测 归纳小结
课下作业 综合提升
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1．知道光疏介质、光密介质、全反射、 临界角的概念。
2．理解全反射的条件，能计算有关问 题和解释相关现象。
3．了解光导纤维的工作原理和光导纤 维在生产、生活中的应用。
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(2)光导纤维及其应用： ①原理：利用了光的 全反射 。 ②构造：光导纤维是非常细的特制玻璃丝，由内芯和 外层透明介质两层组成。内芯的折射率比外层的大 ，光传 播时在内芯与外层的界面上发生 全反射 。 ③主要优点：容量大、能量 损耗小、抗干扰能力强， 保密性好 等。
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[试身手·夯基础] Baidu Nhomakorabea．下列说法正确的是
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4．光导纤维的结构如图13－2－2所示，其内芯和外套材
料不同，光在内芯中传播，以下关于光导纤维的说法
正确的是
()
图13－2－2
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A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界
面上发生全反射
B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界
面上发生全反射
C．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界
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(4)临界角： ①定义： 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°，n＝ssinin9C0°，即sin C＝n1。 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。
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[名师点睛] (1)光疏介质、光密介质是对确定的两种介质而言的，只 对一种介质，无法确定它是光疏介质还是光密介质。 (2)分析光的全反射时，关键是根据临界条件画出恰好发 生全反射的光路图，再利用几何知识分析边角关系。 (3)当发生全反射时，仍遵循光的反射定律及光的可逆性。
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(2)全反射遵循的规律： 发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵 循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再 适用。 (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。
面上发生折射
D．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以
起保护作用
解析：光导纤维的内芯折射率大于外套的折射率，光在由
内芯射向外套时，在其界面处发生全反射，从而使光在内
芯中传播，故A选项正确。
答案：A
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1．光疏介质和光密介质的理解 不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质 叫做光疏介质，折射率较大的介质叫做光密介质。 (1)对光路的影响： 根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质(例如由 空气射入水)时，折射角小于入射角；光由光密介质射入 光疏介质(例如由水射入空气)时，折射角大于入射角。
密介质中的速度较小。
答案：BD
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2．一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上
的入射角为45°。如图13－2－1所示的四个光路图中，
正确的是
()
图13－2－1 解析：sinC＝n1＝23<sin45°＝ 22，所以C<45°，所以发生全 反射。
答案：A
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3．光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是( ) 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 解析：发生全反射的条件：光由光密介质射入光疏介质； 入射角大于或等于临界角。故B正确。 答案：B
()
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
解析：因为水的折射率为1.33，酒精的折射率为1.36，
所以水对酒精来说是光疏介质；由v＝c/n可知，光在光
(2)光疏介质和光密介质的比较：
光疏介质 光密介质
光的传播速度 大 小
折射率 小 大
(3)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 小来判定谁是光疏介质或光密介质。
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2．全反射现象 光由光密介质射入到光疏介质中时，折射角大于入射 角，当入射角增大到一定程度时，折射光线完全消失，全 部光线都被反射回原介质，这种现象称为全反射现象，简 称全反射。 (1)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。
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[读教材·填要点] 1．光疏介质和光密介质
名称 项目
光疏介质
光密介质
定义
折射率 较小的介质 折射率 较大 的介质
传播速度
光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的 传播速度小
(1)光从 光疏 介质射入光密介质时，折射角小
折射特点
于入射角 (2)光从 光密介质射入光疏介质时，折射角大于
入射角
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2．全反射现象 (1)全反射及临界角的概念： ①全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，同时发 生折射和反射。若入射角增大到某一角度，折射 光线就会消 失，只剩下 反射光线的现象。 ②临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的 入射角 。用字母C表示。 (2)发生全反射的条件： 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。
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(3)临界角与折射率的关系： ①定量关系：光由介质射入空气(或真空)时，sin C＝n1(公式)。 ②定性：介质的折射率越大，发生全反射的临界角就越小， 越容易发生全反射。 [关键一点] 由公式 sin C＝n1计算临界角时，只适用于由介 质射向真空(或空气)的情况。
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3．全反射的应用 (1)全反射棱镜： ①形状：截面为 等腰直角 三角形的棱镜。 ②光学特性： a．当光垂直于截面的直角边射入棱镜时，光在截面的 斜边上发生 全反射 ，光射出棱镜时，传播方向改变了 90°。 b．当光垂直于截面的斜边射入棱镜时，在两个直角边 上各发生一次 全反射 ，使光的传播方向改变了 180°。
第第 十2 三节 章
新知预 习·巧设计
名师课 堂·一点通
创新演 练·大冲关
要点一 要点二 要点三
随堂检测 归纳小结
课下作业 综合提升
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1．知道光疏介质、光密介质、全反射、 临界角的概念。
2．理解全反射的条件，能计算有关问 题和解释相关现象。
3．了解光导纤维的工作原理和光导纤 维在生产、生活中的应用。
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(2)光导纤维及其应用： ①原理：利用了光的 全反射 。 ②构造：光导纤维是非常细的特制玻璃丝，由内芯和 外层透明介质两层组成。内芯的折射率比外层的大 ，光传 播时在内芯与外层的界面上发生 全反射 。 ③主要优点：容量大、能量 损耗小、抗干扰能力强， 保密性好 等。
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[试身手·夯基础] Baidu Nhomakorabea．下列说法正确的是
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4．光导纤维的结构如图13－2－2所示，其内芯和外套材
料不同，光在内芯中传播，以下关于光导纤维的说法
正确的是
()
图13－2－2
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A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界
面上发生全反射
B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界
面上发生全反射
C．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界
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(4)临界角： ①定义： 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°，n＝ssinin9C0°，即sin C＝n1。 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。
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[名师点睛] (1)光疏介质、光密介质是对确定的两种介质而言的，只 对一种介质，无法确定它是光疏介质还是光密介质。 (2)分析光的全反射时，关键是根据临界条件画出恰好发 生全反射的光路图，再利用几何知识分析边角关系。 (3)当发生全反射时，仍遵循光的反射定律及光的可逆性。
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(2)全反射遵循的规律： 发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵 循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再 适用。 (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。
面上发生折射
D．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以
起保护作用
解析：光导纤维的内芯折射率大于外套的折射率，光在由
内芯射向外套时，在其界面处发生全反射，从而使光在内
芯中传播，故A选项正确。
答案：A
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1．光疏介质和光密介质的理解 不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质 叫做光疏介质，折射率较大的介质叫做光密介质。 (1)对光路的影响： 根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质(例如由 空气射入水)时，折射角小于入射角；光由光密介质射入 光疏介质(例如由水射入空气)时，折射角大于入射角。
密介质中的速度较小。
答案：BD
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2．一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上
的入射角为45°。如图13－2－1所示的四个光路图中，
正确的是
()
图13－2－1 解析：sinC＝n1＝23<sin45°＝ 22，所以C<45°，所以发生全 反射。
答案：A
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3．光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是( ) 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 解析：发生全反射的条件：光由光密介质射入光疏介质； 入射角大于或等于临界角。故B正确。 答案：B
()
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
解析：因为水的折射率为1.33，酒精的折射率为1.36，
所以水对酒精来说是光疏介质；由v＝c/n可知，光在光