第二節(jié)光的全反射及其應(yīng)用.pptx

1、選修3-4 第十三章,授課版本：人教版 授課年級(jí)：高二 授課學(xué)科：物理 授課人： 董長(zhǎng)春 單位： 圍場(chǎng)一中,第二節(jié) 全反射,魔術(shù)-水中藏豆,1.知道光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)、全反射、臨界角的概念 2.知道發(fā)生全反射的條件，理解發(fā)生全反射的臨界角C與折射率的關(guān)系 3.知道全反射棱鏡及其應(yīng)用，了解光導(dǎo)纖維的工作原理和應(yīng)用,教學(xué)目標(biāo),一、光疏介質(zhì)與光密介質(zhì),1、定義：對(duì)于兩種介質(zhì)來(lái)說(shuō)，我們把 折射率較小的介質(zhì)稱(chēng)為光疏介質(zhì)，折射率較大的介質(zhì)稱(chēng)為光密介質(zhì)。,思考：水是光疏介質(zhì)還是光密介質(zhì)？,（1）光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)的判斷與密度無(wú)關(guān) （2）光在光密介質(zhì)中的傳播速度比在光疏介質(zhì)中的傳播速度??； （3）光由光疏介質(zhì)

2、射入光密介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角，即光線(xiàn)偏向法線(xiàn)；光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，即光線(xiàn)偏離法線(xiàn),2、對(duì)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí),練習(xí)1、下列說(shuō)法正確的是（ ） A因?yàn)樗拿芏却笥诰凭拿芏龋运枪饷芙橘|(zhì) B因?yàn)樗恼凵渎蚀笥诰凭恼凵渎?，所以水?duì)酒精來(lái)說(shuō)是光密介質(zhì) C同一束光，在光密介質(zhì)中的傳播速度較大 D同一束光，在光密介質(zhì)中的傳播速度較小,BD,學(xué)生實(shí)驗(yàn)：研究半圓形玻璃磚的反射和折射,實(shí)驗(yàn)一：光線(xiàn)從玻璃磚（光密）射入空氣（光疏），入射角從0逐漸增大的過(guò)程中，細(xì)心觀(guān)察反射光線(xiàn)和折射光線(xiàn)亮度的變化和角度的變化。 實(shí)驗(yàn)二：光線(xiàn)從空氣（光疏）攝入玻璃磚（光密），觀(guān)察反射光

3、線(xiàn)和折射光線(xiàn)的變化,二、全反射,要求：根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察的現(xiàn)象，將表格填寫(xiě)完整。,實(shí)驗(yàn)一,實(shí)驗(yàn)二,1、全反射：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，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,總結(jié)：,2、臨界角：在全反射現(xiàn)象中，當(dāng)折射角達(dá)到90時(shí)的入射角叫做臨界角。,思考與討論：,3、發(fā)生全反射的條件：,（1）光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),（2）入射角大于或等于臨界角,實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)一中的變化情況相同嗎？什么原因造成的呢？試著總結(jié)發(fā)生全反射需要什么條件。,練習(xí)2、光線(xiàn)在玻璃和空氣的分界面上發(fā)生全反射的條件是（ ） A光從玻璃射到分界面上，入射角足夠小 B光從玻璃射

4、到分界面上，入射角足夠大 C光從空氣射到分界面上，入射角足夠小 D光從空氣射到分界面上，入射角足夠大,B,由折射定律可知：,思考與討論,如何計(jì)算光從介質(zhì)射向空氣時(shí)發(fā)生全反射的臨界角C呢？,4、臨界角公式：,A. 150,B. 300,C. 450,D. 600,練習(xí)3、光在某種介質(zhì)中傳播速度1.5108m/s，光從此介質(zhì)射向空氣并發(fā)生全反射時(shí)的臨界角是 ( ),B,在水面下方某一深度處有一個(gè)點(diǎn)光源，從水面上看，它照亮水面的幾何形狀是_形當(dāng)光源在水中上升時(shí)，該形狀的面積將_(變大、變小或不變),圓,變小,生活中的問(wèn)題,魔術(shù)揭秘,1、全反射棱鏡：（截面為等腰直角三角形的棱鏡）,一、全反射棱鏡,（1

5、）截面為等腰三角形 （2）光線(xiàn)垂直于一邊入射,（3）在玻璃內(nèi)部，光線(xiàn)由玻璃射向空氣時(shí)均發(fā)生全反射，無(wú)光線(xiàn)出射 （4）優(yōu)點(diǎn)：反射率高，失真小,在實(shí)際的潛望鏡里用全反射棱鏡代替平面鏡,全反射棱鏡在潛望鏡中的應(yīng)用,望遠(yuǎn)鏡為了提高倍數(shù)，鏡筒要很長(zhǎng)，通過(guò)使用全反射棱鏡能夠縮短鏡筒的長(zhǎng)度,全反射棱鏡在望遠(yuǎn)鏡中的應(yīng)用,全反射在自行車(chē)尾燈上的應(yīng)用,三、全反射的應(yīng)用,2、光導(dǎo)纖維,2、光導(dǎo)纖維,光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率大于外層的折射率,光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)是容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng),光導(dǎo)纖維的用途很大，醫(yī)學(xué)上將其制成內(nèi)窺鏡， 用來(lái)檢查人體內(nèi)臟的內(nèi)部,內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu),光導(dǎo)纖維在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,課堂小結(jié),1、光疏介質(zhì)、光密介質(zhì),2、全反射,定義,臨界角C,產(chǎn)生條件,3、全反射原理的應(yīng)用實(shí)例,全反射棱鏡,光導(dǎo)纖