第二節(jié)全反射

第二節(jié)全反射第一頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四

光線由一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)時(shí)，要發(fā)生

，其傳播方向遵從反射定律和折射定律，入射光線、

、

、

在同一平面內(nèi)，入射角

反射角、入射角的正弦與折射角的正弦的比值為一常數(shù)用公式表示：n=

這個(gè)比值可以表示物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)，叫做這種介質(zhì)的

。當(dāng)光線由空氣射入玻璃時(shí)，入射角

于折射角；當(dāng)光線從玻璃進(jìn)入空氣時(shí)，折射角

于入射角。反射和折射反射光線法線折射光線等于折射率大大第二頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四可以看見(jiàn)人體內(nèi)器官醫(yī)學(xué)器材：內(nèi)窺鏡我們知道：光在均勻介質(zhì)中沿直線勻速傳播，但是內(nèi)窺鏡為何能看到人體內(nèi)情形？第三頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四閱讀書(shū)本P48頁(yè)第一段，思考并回答：1、什么是光疏介質(zhì)？什么是光密介質(zhì)？2、密度大的一定是光密介質(zhì)嗎？能否舉例說(shuō)？3、光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角與入射角誰(shuí)大誰(shuí)小？一、光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)

第四頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四不同介質(zhì)的折射率不同，我們把折射率較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)，折射率較大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì)．一、光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)

第五頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四練習(xí)1：根據(jù)表格回答問(wèn)題介質(zhì)水玻璃金剛石折射率n1.331.5~1.9n＝2.42（1）玻璃相對(duì)于水是

介質(zhì)玻璃相對(duì)于金剛石是

介質(zhì)注意：“光密介質(zhì)”和“光疏介質(zhì)”是相對(duì)而言的，對(duì)其界定是以折射率為依據(jù)的。折射率與介質(zhì)的密度無(wú)關(guān)。光密光疏第六頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四介質(zhì)A

介質(zhì)B界面法線練習(xí)2：根據(jù)下列光路圖回答問(wèn)題A、B兩種介質(zhì)中介質(zhì)

是光密介質(zhì)B思考：逐漸增大入射角，折射角如何變化？第七頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四1.光在兩種介質(zhì)分界面的時(shí)候可能同時(shí)發(fā)生發(fā)射和折射現(xiàn)象2.入射光線最亮，反射和折射亮度在變化（能量）3.當(dāng)入射角增大到一定程度的時(shí)候，折射光線消失，入射光線全部反射回介質(zhì)演示實(shí)驗(yàn)第八頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四光線由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角小于某一值時(shí)，同時(shí)發(fā)生反射和折射，反射角和折射角都隨入射角的增大而增大。反射光線的強(qiáng)度不斷增大，折射光線的強(qiáng)度不斷減小，折射角大于入射角，當(dāng)折射角等于900后，繼續(xù)增大入射角，只有反射現(xiàn)象發(fā)生。這種現(xiàn)象叫作光的全反射。并且發(fā)生全反射時(shí)光線在介質(zhì)中的傳播遵從反射定律。第九頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四1、全反射：光線從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角增大到某一角度，折射角達(dá)到90°，折射光線完全消失的現(xiàn)象。二、全反射

說(shuō)明：

1)能量分配：E入=E反+E折3)入射角大于某一臨界值(折射角為90°)時(shí)才能發(fā)生上述現(xiàn)象2)現(xiàn)象發(fā)生在光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，如果光從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)不能發(fā)生上述現(xiàn)象；第十頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四θ1θ3光密介質(zhì)NN'AOC光疏介質(zhì)2、臨界角在研究全反射現(xiàn)象中，剛好發(fā)生全反射時(shí)（即折射角等于90°）的入射角，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θ2二、全反射

第十一頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四3、發(fā)生全反射的條件：（1）光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)；（2）入射角等于或大于臨界角．4、臨界角與折射率之間的關(guān)系當(dāng)發(fā)生全反射時(shí)，折射角為900入射角為臨界角，用C表示，則有：二、全反射

第十二頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四1、全反射棱鏡三、全反射現(xiàn)象的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：反射率高，幾乎為100%，反射時(shí)圖像失真小橫截面為等腰直角三角形結(jié)構(gòu)：對(duì)光線的作用：第十三頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、光導(dǎo)纖維—光纖通訊：

三、全反射現(xiàn)象的應(yīng)用第十四頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四光導(dǎo)纖維由

組成，二者的折射率不同，

的折射率大，

的折射率小。內(nèi)芯和外套兩部分內(nèi)芯外套第十五頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四夏天，海面上空氣的溫度比空中低，空氣的折射率下層比上層大。我們可以粗略地把空氣看做是由許多水平的氣層組成的，各層的密度都不相同。遠(yuǎn)處的樓閣、船舶、山峰發(fā)出的光線射向空中，不斷被折射，越來(lái)越偏離法線方向，進(jìn)入熱氣層的入射角越來(lái)越增大，當(dāng)光線的入射角增大到臨界角時(shí)，就發(fā)生全反射現(xiàn)象，人們就會(huì)看到遠(yuǎn)方的景物懸在空中。四、“蜃景”的解釋第十六頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四陽(yáng)光照到沙漠，使貼近底面的空氣比上層的空氣還要熱，因而折射率比上層的空氣要小。遠(yuǎn)處物體發(fā)出的光線，在射向地面時(shí)，進(jìn)入稀薄的熱氣層，不斷被折射，入射角逐漸增大。當(dāng)光線的入射角增大到臨界角時(shí)，就發(fā)生全反射現(xiàn)象，人們就會(huì)看到沙漠中遠(yuǎn)處景物倒立的像。四、“蜃景”的解釋第十七頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期四1、折射率大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)，把折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)。2、當(dāng)光線由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，當(dāng)入射角大于某一角度時(shí)，折射現(xiàn)象消失，光線全部返回原來(lái)