光的折射與反射

第一節(jié)光的折射與全反射臨西職教中心王立新第六章光現(xiàn)象及應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：1、知道折射現(xiàn)象、折射率的物理意義。2、理解折射定律，會用折射定律計(jì)算。

3、了解全反射，會用全反射知識解釋相關(guān)的現(xiàn)象及其的一些應(yīng)用。能力目標(biāo)：1、能判斷是否發(fā)生全反射，并能解決有關(guān)的問題．

2、能運(yùn)用全反射的知識分析和解釋一些簡單的現(xiàn)象了解光的全反射在光導(dǎo)纖維上的應(yīng)用．

情感目標(biāo)：

1、通過這部分知識的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對自然界中許多美好的現(xiàn)象進(jìn)行充分的認(rèn)識，學(xué)會用科學(xué)知識來解釋自然現(xiàn)象．

2、了解我國光纖技術(shù)的進(jìn)展以及光導(dǎo)纖維在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，培養(yǎng)愛國主義熱情和科學(xué)態(tài)度自讀訓(xùn)練：一、光的折射1．定義：光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，______發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做光的折射現(xiàn)象．2．折射定律：折射光線與________、_____處在同一平面內(nèi)；折射光線與入射光線分別位于_______的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成_______．傳播方向入射光線法線法線正比3．折射率：光從_______射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對折射率．簡稱折射率．

實(shí)驗(yàn)證明，介質(zhì)的折射率等于光在真空中與在該介質(zhì)中的傳播速度之比，即n＝c/v.任何介質(zhì)的折射率都______1.

兩種介質(zhì)相比較，折射率較大的介質(zhì)叫做_____介質(zhì)，折射率較小的介質(zhì)叫做_____介質(zhì)．真空大于光密光疏二、光的全反射1．定義：光照射到兩種介質(zhì)界面上時(shí)，光線全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象稱為全反射現(xiàn)象．2．發(fā)生全反射的條件：(1)光線從_____介質(zhì)射向______介質(zhì)．(2)入射角_____________臨界角．3．臨界角：折射角等于90°時(shí)的入射角．設(shè)光線從_________射向__________________時(shí)的臨界角為C，則sinc=1/n(c為臨界角）4.應(yīng)用：（1）全反射棱鏡（2）光導(dǎo)纖維：實(shí)際應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是非常細(xì)的特制玻璃絲，直徑只有幾微米到一百微米之間，在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射光密光疏大于或等于某種介質(zhì)真空或空氣課堂互動講練

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

一、光的折射定律和折射率1．折射定律(如圖6－1－1所示)圖6－1－1課堂互動講練名師點(diǎn)睛：（1）內(nèi)容：折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)；折射光線與入射光線分居在法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比。（2）表達(dá)式：n1sinθ1=n2sinθ2（3）光路具有可逆性二、光的全反射光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，同時(shí)發(fā)生反射和折射，折射角大于入射角，隨著入射角的增大，反射光線越來越強(qiáng)，折射光線越來越弱，當(dāng)折射角增大到90°時(shí)，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現(xiàn)象叫做全反射．折射角θ2為90°時(shí)，發(fā)生全反射現(xiàn)象．θ1θ3介質(zhì)NN'AOC空氣θ1θ2介質(zhì)NN'AOB空氣θ3Cθ1θ3光密介質(zhì)NN'AOC光疏介質(zhì)在研究全反射現(xiàn)象中，剛好發(fā)生全反射的，即折射角等于90°時(shí)的入射角是一個(gè)很重要的物理量，叫做臨界角．臨界角用C表示當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，如果入射角等于或大于臨界角，就發(fā)生全反射現(xiàn)象．θ1≥臨界角發(fā)生全反射現(xiàn)象

折射角等于90°時(shí)的入射角叫做臨界角，用符號C表示．光從折射率為n的某種介質(zhì)射到空氣(或真空)時(shí)的臨界角C就是折射角等于90°時(shí)的入射角，根據(jù)折射定律可得：因而：名師點(diǎn)睛：光的全反射現(xiàn)象的理解1．光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)(1)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對而言的．同一種介質(zhì)，相對于其他不同的介質(zhì)，可能是光密介質(zhì)，也可能是光疏介質(zhì)．(2)光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時(shí)，入射角大于折射角；光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，入射角小于折射（3）發(fā)生全反射的條件光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)；入射角等于或大于臨界角．光導(dǎo)纖維全反射現(xiàn)象是自然界里常見的現(xiàn)象，我們常聽到的“光纖通信”就是利用了全反射的原理，為了說明光導(dǎo)纖維對光的傳導(dǎo)作用，我們做下面的實(shí)驗(yàn)．光導(dǎo)纖維是非常細(xì)的特制玻璃絲，直徑只有幾微米到幾百微米之間，由內(nèi)芯與外套兩層組成．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射．把光導(dǎo)纖維聚集成束，使其兩端纖維排列的相對位置相同，圖像就可以從一段傳到另一端了．光導(dǎo)纖維

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)用光導(dǎo)纖維的用途很大，通過它可以實(shí)現(xiàn)光纖通信．光纖光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)是容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng)．雖然光纖通信的發(fā)展歷史只有20多年的，但是發(fā)展的速度是驚人的．1.折射率及折射定律.2.全反射及其應(yīng)用課堂小結(jié)：課堂練習(xí)1、光線從空氣中射入折射率為4/3的水中，已知光線與水平面夾角為37度，求光在水中的折射角為多少？速度為多少？2、如圖12－1－10所示，AB為一直光導(dǎo)纖維，AB之間距離為s，使一光脈沖信號從光導(dǎo)纖維中間入射，射入后在光導(dǎo)纖維與空氣的界面上恰好發(fā)生全反射，由A點(diǎn)傳輸?shù)紹點(diǎn)所用時(shí)間為t，求光導(dǎo)纖維所用材料的折射率n.課后作業(yè)：課本