高中物理(新教材)選修1課件：4 2 全反射 人教版

2全反射第四章光學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解全反射現(xiàn)象.2.掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件.3.知道自然界中的一些全反射現(xiàn)象，能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋自然界中的一些全反射現(xiàn)象.4.知道光纖是利用全反射現(xiàn)象傳播光信號(hào)的.空氣水光密介質(zhì)：折射率較大的介質(zhì)光疏介質(zhì)：折射率較小的介質(zhì)要點(diǎn)回顧：1.光線由一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)時(shí)，在兩種介質(zhì)的界面要發(fā)生反射和折射，其傳播方向遵從反射定律和折射定律。2.當(dāng)光線由真空(或空氣)(光疏)射入某種介質(zhì)(光密)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比叫該介質(zhì)的折射率。光疏介質(zhì)(n小)速度大，角度大；光密介質(zhì)(n大)速度小，角度小?？諝馑庥晒馐杞橘|(zhì)斜射入光密介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角；光由光密介質(zhì)斜射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角。思考：1.既然光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，那么，當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角會(huì)怎樣呢？2.若繼續(xù)增大入射角，又會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？3.如果入射角再增大，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？折射角會(huì)隨之增大當(dāng)入射角增大到某個(gè)值時(shí)，折射角首先增大到90°一、全反射1.定義：光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，隨著入射角增大，折射光線越來越偏離法線，折射光線越來越弱，而反射光線越來越強(qiáng)，當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90°時(shí)，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象叫做全反射。這時(shí)的入射角叫臨界角，一般用字母C表示。2.發(fā)生全反射的條件：①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)②入射角大于或等于臨界角3.折射率與臨界角的關(guān)系：（光由介質(zhì)射入真空中）

臨界角折射角等于900時(shí)的入射角剛剛(剛好)發(fā)生全反射時(shí)的入射角注意：(1)只有光從介質(zhì)射入真空（空氣）的交界面時(shí)，才能這樣求臨界角。(2)n越大，臨界角越小，也就越容易發(fā)生全發(fā)射。

n真=1

n水=1.33

n玻=1.5~1.9

C水=48.8°

C玻璃=32°~42°真空（空氣）某介質(zhì)4.現(xiàn)象解釋水中和玻璃中的氣泡，看起來特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃虿Ａ湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射。二、全反射的應(yīng)用(1)截面為等腰直角三角形的玻璃棱鏡(2)原理：利用全反射原理(3)特點(diǎn)：(玻璃的臨界角為32°—42°)①當(dāng)光垂直于它的任意一個(gè)界面射入后，都會(huì)在其內(nèi)部發(fā)生全反射，與平面鏡相比，它的反射率很高②反射面不必涂敷任何反光物質(zhì)(4)作用：改變光的方向，可使光的傳播方向改變90°或180°45

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棱鏡二、全反射的應(yīng)用(1)截面為等腰直角三角形的玻璃棱鏡(2)原理：利用全反射原理(3)特點(diǎn)：(玻璃的臨界角為32°—42°)①當(dāng)光垂直于它的任意一個(gè)界面射入后，都會(huì)在其內(nèi)部發(fā)生全反射，與平面鏡相比，它的反射率很高②反射面不必涂敷任何反光物質(zhì)(4)作用：改變光的方向，可使光的傳播方向改變90°或180°45

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棱鏡改變光的方向光導(dǎo)纖維(1)原理：利用全反射原理(2)構(gòu)造：由折射率較高的玻璃內(nèi)芯和折射率較低的外層透明介質(zhì)組成，因?yàn)閮?nèi)芯的折射率比外套的大，所以，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射(3)優(yōu)點(diǎn)：容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng)內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)光導(dǎo)纖維在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用光導(dǎo)纖維在通信上的應(yīng)用光纖裝飾照明海市蜃樓上現(xiàn)蜃景沙漠蜃景倒立的虛像下現(xiàn)蜃景備用工具&資料沙漠蜃景倒立的虛像下現(xiàn)蜃景光纖裝飾照明空氣水光密介質(zhì)：折射率較大的介質(zhì)光疏介質(zhì)：折射率較小的介質(zhì)要點(diǎn)回顧：1.光線由一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)時(shí)，在兩種介質(zhì)的界面要發(fā)生反射和折射，其傳播方向遵從反射定律和折射定律。2.當(dāng)光線由真空(或空氣)(光疏)射入某種介質(zhì)(光密)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比叫該介質(zhì)的折射率。光疏介質(zhì)(n小)速度大，角度大；光密介質(zhì)(n大)速度小，角度小。空氣水光由光疏介質(zhì)斜射入光密介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角；光由光密介質(zhì)斜射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角。2.發(fā)生全反射的條件：①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)②入射角大于或等于臨界角3.折射率與臨界角的關(guān)系：（光由介質(zhì)射入真空中）

臨界角折射角等于900時(shí)的入射角剛剛(剛好)發(fā)生全反射時(shí)的入射角注意：(1)只有光從介質(zhì)射入真空（空氣）的交界面時(shí)，才能這樣求臨界角。(2)n越大，臨界角越小，也就越容易發(fā)生全發(fā)射。

n真=1

n水=1.33

n玻=1.5~1.9

C水=48.8°

C玻璃=32°~42°真空（空氣）某介質(zhì)二、全反射的應(yīng)用(1)截面為等腰直角三角形的玻璃棱鏡(2)原理：利用全反射原理(3)特點(diǎn)：(玻璃的臨界角為32°—42°