4.2全反射課件-高二上學(xué)期物理人教版選擇性2

4.2全反射學(xué)習(xí)目標(biāo)1、認(rèn)識(shí)光的全反射現(xiàn)象。2、知道光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)的概念。3、知道全反射棱鏡及其應(yīng)用。4、初步了解光導(dǎo)纖維的工作原理及光纖技術(shù)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的重大影響。導(dǎo)入思考：水中的氣泡看上去特別的明亮，這是為什么？?jī)?nèi)容講解一、光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)思考：1、光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，折射角和入射角的大小有什么關(guān)系？光疏介質(zhì)：折射率較小的介質(zhì)。光密介質(zhì)：折射率較大的介質(zhì)。(1)光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角(2)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角2、光在不同介質(zhì)中的傳播速度一樣嗎？光在光密介質(zhì)中的傳播速度比在光疏介質(zhì)中的傳播速度小。一、光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)1、根據(jù)折射率大的介質(zhì)中角度會(huì)較小。光從光、質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角。

對(duì)光疏介質(zhì)：n較小，同一頻率的光在其中傳播的v較大；對(duì)光密介質(zhì)：n較大，同一頻率的光在其中傳播的v較小。2、根據(jù)一、光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)①光疏介質(zhì)光密介質(zhì)是相對(duì)而言的，只有對(duì)給定的兩種介質(zhì)才能談光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)，沒有絕對(duì)的光疏、光密介質(zhì)。②光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)的界定是以折射率為依據(jù)的,與介質(zhì)的其他屬性(如密度等)無(wú)關(guān)。思考二、全反射思考：θ1θ2NN'AOB光疏介質(zhì)光密介質(zhì)Bθ1θ2NN'AO光密介質(zhì)光疏介質(zhì)逐漸增大入射角，當(dāng)入射角增大到某一角度，折射角接近90°時(shí)，繼續(xù)增大入射角，這時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況？二、全反射演示：全反射現(xiàn)象二、全反射逐漸增大入射角，觀察反射光線和折射光線的變化。二、全反射全反射：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)象叫作全反射。BCNN'AO光密介質(zhì)光疏介質(zhì)臨界角：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角等于90°時(shí)的入射角，叫作臨界角。字母C表示。注：臨界角是發(fā)生全反射時(shí)的最小入射角。二、全反射發(fā)生全反射的條件：（1）光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；（2）入射角大于等于臨界角。臨界角的計(jì)算：當(dāng)光由某種介質(zhì)射入真空或空氣時(shí)三、全反射棱鏡三、全反射棱鏡形狀：截面為等腰直角三角形的棱鏡。三、全反射棱鏡

光學(xué)特性①光垂直于截面的直角邊射入棱鏡時(shí)，光在截面的斜邊上發(fā)生全反射，光線垂直于另一直角邊射出。②當(dāng)光垂直于截面的斜邊射入棱鏡時(shí)，在兩個(gè)直角邊上各發(fā)生一次全反射，使光的傳播方向改變了180°。45°45°45°45°三、全反射棱鏡雙筒望遠(yuǎn)鏡使用全反射棱鏡能夠縮短鏡筒的長(zhǎng)度。精密昂貴的光學(xué)儀器中，如顯微鏡，單反相機(jī)，潛望鏡，望遠(yuǎn)鏡，自行車尾燈……應(yīng)用與平面鏡相比，其反射率高，幾乎達(dá)到100%；由于反射面不必涂敷任何反光物質(zhì)，所以反射時(shí)成像失真小。四、光導(dǎo)纖維結(jié)構(gòu)：直徑只有幾微米到一百微米之間的特制玻璃絲，由內(nèi)芯和外套兩層組成。工作原理：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，使反射光的能量最強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送。四、光導(dǎo)纖維優(yōu)越性：容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng)。應(yīng)用：光纖通信、內(nèi)窺鏡等。玻璃纖維束內(nèi)窺鏡四、光導(dǎo)纖維若光導(dǎo)纖維的折射率為n，在端面上入射光滿足什么條件，才能使

光在光導(dǎo)纖維中不斷發(fā)生全反射，從一端傳到另一端？入射角

只要不大于

，光線就能連續(xù)不斷地發(fā)生全反射，從光導(dǎo)纖維的一端傳到另一端。思考：例題分析五、例題分析例1在潛水員看來(lái)，岸上的所有景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里，為什

么？這個(gè)圓錐的頂角是多大？分析:如圖，岸上所有景物發(fā)出的光，射向水面時(shí)入射角θ1分布在0°到90°之間，射入水中后的折射角θ2都在0°至臨界角C

之間。五、例題分析解：幾乎貼著水面射入水里的光線，在潛水員看來(lái)是從折射角為C的方向射來(lái)的，水面上其他方向射來(lái)的光線，折射角都小于C。因此他認(rèn)為水面以上所有的景物都出現(xiàn)在頂角為2C

的圓錐里。由公式和水的折射率n

＝1.33，可求得臨界角設(shè)圓錐的頂角為α，則有α

＝2C

＝97.6°即圓錐的頂角為97.6°。五、例題分析例1