全反射 導(dǎo)學(xué)案 高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

4.2全反射導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)的概念2．理解光的全反射現(xiàn)象，掌握全反射發(fā)生的條件3．理解臨界角的物理意義，會根據(jù)公式進(jìn)行計算4．知道全反射棱鏡及其應(yīng)用，初步了解光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用【重點(diǎn)難點(diǎn)】1、理解光的全反射現(xiàn)象。（重點(diǎn)）2、理解臨界角的概念，能判斷是否發(fā)生全反射并能畫出相應(yīng)的光路。（重點(diǎn)）3、知道臨界角的概念；知道臨界角是發(fā)生全反射的最小入射角。（難點(diǎn)）4、知道發(fā)生全反射的條件。（難點(diǎn)）【問題導(dǎo)入】水中的氣泡看上去特別明亮，這是為什么呢？【學(xué)習(xí)任務(wù)一】光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)(1)定義：折射率的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)，折射率的介質(zhì)稱為光密介質(zhì)。(2)對光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的理解①光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是的。②說明：光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)不是指它們的密度大小，而是從介質(zhì)的定義。例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介質(zhì)．【學(xué)習(xí)任務(wù)二】全反射1、畫出以下光路圖疏密密疏2.光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時，折射角入射角，光由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時，折射角入射角。（填大于或小于）3、全反射的定義：當(dāng)光從介質(zhì)射向介質(zhì)時，同時發(fā)生折射和反射。當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到時，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象叫作全反射。4、臨界角：剛發(fā)生全反射，即折射角等于90°時的，用字母表示。思考：試由折射定律推導(dǎo)光由某種介質(zhì)射入真空（空氣）時，臨界角和折射率的關(guān)系？5、發(fā)生全反射的條件：①②【學(xué)習(xí)任務(wù)三】全反射的應(yīng)用1．全反射棱鏡(1)全反射棱鏡是截面為的棱鏡。(2)全反射棱鏡的特點(diǎn)：當(dāng)光垂直于它的一個界面射入后，都在其內(nèi)部發(fā)生全反射，與平面鏡相比，它的反射率很高。(3)全反射棱鏡改變光路的兩種常見情況。2．光導(dǎo)纖維(1)光導(dǎo)纖維對光的傳導(dǎo)原理：利用了原理。(2)光導(dǎo)纖維構(gòu)造:由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生(如圖所示)。例題1、一束光線從折射率為1.5的玻璃內(nèi)射向空氣，在界面上的入射角為45°.下面四個光路圖中正確的是 B.C.D.例題2、如圖所示，一透明介質(zhì)制成的直角三棱鏡，頂角∠A=30°，一束光由真空垂直射向AC面，經(jīng)AB面射出后的光線偏離原來方向15°。已知光在真空中的傳播速度為(1)該介質(zhì)對光的折射率；(2)光在介質(zhì)中的傳播速度．例題3、光導(dǎo)纖維由很細(xì)的內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套大，光傳播時在內(nèi)芯和外套的界面發(fā)生全反射，如圖所示．為了研究簡單，現(xiàn)設(shè)外套為空氣，內(nèi)芯的折射率為n，一束光線由空氣射入內(nèi)芯，在內(nèi)芯與空氣的界面恰好發(fā)生全反射．若光速為c，則光線通過邊長為L的光導(dǎo)纖維所用的時間為(????)A.Lc B.nLc C.n2鞏固練習(xí)1．某種介質(zhì)對空氣的折射率是2，一束光從該介質(zhì)射向空氣，入射角是60°，則下列光路圖正確的是(圖中Ⅰ為空氣，Ⅱ為介質(zhì))（）2、(全反射的條件)(多選)如圖所示，ABCD是兩面平行的透明玻璃磚，AB面和CD面是玻璃和空氣的分界面，分別設(shè)為界面Ⅰ和界面Ⅱ.光線從界面Ⅰ射入玻璃磚，再從界面Ⅱ射出，回到空氣中，若改變光到達(dá)界面Ⅰ時的入射角，則()A．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅰ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象B．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅱ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象C．不管入射角多大，光線在界面Ⅰ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D．不管入射角多大，光線在界面Ⅱ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象3、一束光以45°的入射角從AB面射入如圖所示的透明三棱鏡中，棱鏡折射率n＝eq\r(2).試求光束在AB面的折射角，并在圖中畫出該光束在棱鏡中的光路．4．(全反射的應(yīng)用)如圖所示，ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面，位于截面所在平面內(nèi)的一束