4.2全反射課件高二上學(xué)期物理人教版選擇性(1)2

4.2全反射生活中的現(xiàn)象第2節(jié)全反射

在塑料瓶下側(cè)靠近底部開一個(gè)小孔，瓶中灌入清水，水就從小孔流出。

用激光水平射向塑料瓶小孔(圖激光可由激光筆產(chǎn)生)，觀察光的傳播路徑。請(qǐng)同學(xué)們看一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：第2節(jié)全反射水為什么能夠?qū)Ч?？這是一種什么現(xiàn)象？生活中的現(xiàn)象第2節(jié)全反射

水中的氣泡和葉子上的露珠看起來特別明亮；炎熱夏天，柏油路面有時(shí)看起來特別明亮,像水洗過的一樣。這又是為什么呢？生活中的現(xiàn)象全反射現(xiàn)象1.

光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫做光的折射。2.

光在兩種介質(zhì)的界面發(fā)生折射時(shí)遵循折射定律，即

。由費(fèi)馬原理和惠更斯原理進(jìn)一步推導(dǎo)出n1sinθ1

=n2sinθ2。3.引入折射率反應(yīng)介質(zhì)使光發(fā)生偏折的程度，定義介質(zhì)的折射率為，決定式為。4.

光的折射遵循光路可逆原理。回顧已學(xué)知識(shí)第2節(jié)全反射實(shí)驗(yàn)探究第2節(jié)全反射學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究：1.

光從空氣射向玻璃時(shí)，觀察入射角與折射角的變化；2.

光從玻璃射向空氣時(shí)，觀察入射角與折射角的變化；先指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究，再點(diǎn)擊播放視頻重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象第2節(jié)全反射

當(dāng)光射到圓心時(shí)，一部分折射到空氣中，另一部分光會(huì)反射回玻璃磚內(nèi)，再垂直于半圓面回到空氣中。保持玻璃磚的位置不變，逐漸增大光線的入射角，折射角也會(huì)對(duì)應(yīng)的增大。并且能夠觀察到折射光線越來越弱，反射光線越來越強(qiáng)。入射角增大到一定時(shí)，折射光線消失，只剩下反射光線。1.概念：對(duì)于折射率不同的兩種介質(zhì)，我們把折射率較小的稱為光疏介質(zhì)，把折射率較大的稱為光密介質(zhì)。2.光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對(duì)而言的。一、光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)第2節(jié)全反射水與玻璃相比較：水—光疏介質(zhì)玻璃—光密介質(zhì)水與空氣相比較：空氣—光疏介質(zhì)

水—光密介質(zhì)

當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，同時(shí)發(fā)生折射和反射，如果入射角逐漸增大，折射光離法線越來越遠(yuǎn)，而且越來越弱，反射光卻越來越強(qiáng)。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。一、光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)第2節(jié)全反射3.產(chǎn)生條件：①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；②入射角大于或等于臨界角，即i≥C。2.臨界角：剛好發(fā)生全反射，即折射角等于900時(shí)的入射角叫做臨界角。用字母C表示。1.定義：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角增大到某一角度,使折射角達(dá)到900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。

二、全反射第2節(jié)全反射思考與討論：

由于不同介質(zhì)的折射率不同，在光從介質(zhì)射入空氣(真空)時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角是不一樣的。怎樣計(jì)算光從折射率為n的某種介質(zhì)射入空氣(真空)發(fā)生全反射的臨界角C？二、全反射第2節(jié)全反射解得

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：介質(zhì)水各種玻璃金剛石折射率n1.331.5~1.82.42臨界角C48.8°32°~42°24.5°可見，介質(zhì)的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角C越小，即越容易發(fā)生全反射！即二、全反射第2節(jié)全反射4.幾種常見介質(zhì)的臨界角介質(zhì)水各種玻璃金剛石折射率n1.331.5~1.82.42臨界角C48.8°32°~42°24.5°

可見，介質(zhì)的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角C越小，即越容易發(fā)生全反射。3.產(chǎn)生條件：①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；②入射角大于或等于臨界角，即i≥C。2.臨界角：剛好發(fā)生全反射，即折射角等于900時(shí)的入射角叫做臨界角。用字母C表示。1.定義：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角增大到某一角度,使折射角達(dá)到900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。

二、全反射第2節(jié)全反射5.對(duì)日常生活現(xiàn)象的解釋——①水中或玻璃中的氣泡看起來特別亮水中或玻璃中的氣泡，看起來特別明亮，就是因?yàn)楣鈴乃虿Ａ湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故。

夏天，在氣壓恒定的海面上，空氣密度隨高度增加而減小，對(duì)光的折射率也隨之減小，從而形成一具有折射率梯度的空氣層。當(dāng)光線通過此空氣層時(shí)，將發(fā)生偏折。i)上現(xiàn)蜃景——海市蜃樓二、全反射第2節(jié)全反射5.對(duì)日常生活現(xiàn)象的解釋——②蜃景點(diǎn)擊播放視頻5.對(duì)日常生活現(xiàn)象的解釋——②蜃景

在沙漠里，白天沙石被太陽曬得灼熱，接近沙層的氣溫升高極快。由于空氣不善于傳熱，所以在無風(fēng)的時(shí)候，空氣上下層間的熱量交換極小，遂使下熱上冷的氣溫垂直差異非常顯著，并導(dǎo)致下層空氣密度反而比上層小的反?，F(xiàn)象。二、全反射第2節(jié)全反射ii)下現(xiàn)蜃景——沙漠蜃樓點(diǎn)擊播放視頻二、全反射第2節(jié)全反射【例題】在潛水員看來，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？(水的折射率1.33)解：由公式和水的折射率可求得臨界角設(shè)圓錐的頂角為α,則有即圓錐的頂角為5.對(duì)日常生活現(xiàn)象的解釋——③潛水員(魚)視場(chǎng)的計(jì)算如圖，

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°至臨界角之間。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。光傳播方向變化90°光傳播方向變化180°ABCCBA望遠(yuǎn)鏡為了提高倍數(shù),鏡筒要很長(zhǎng),通過使用全反射棱鏡能夠縮短鏡筒的長(zhǎng)度。第2節(jié)全反射全反射棱鏡三、點(diǎn)擊播放視頻第2節(jié)全反射全反射棱鏡三、自行車尾燈2.導(dǎo)光原理：內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射。1.結(jié)構(gòu)：光導(dǎo)纖維有內(nèi)芯和外套兩層組成高錕（1933-2018）第2節(jié)全反射光導(dǎo)纖維四、點(diǎn)擊播放視頻②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。①光纖通信，優(yōu)點(diǎn)是容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng)。3.應(yīng)用：第2節(jié)全反射光導(dǎo)纖維四、點(diǎn)擊播放視頻光疏介質(zhì)光密介質(zhì)全反射應(yīng)用兩種介質(zhì)相比較，折射率小的介質(zhì)為光疏介質(zhì)；折射率大的介質(zhì)為光密介質(zhì)。發(fā)生的條件:

①光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì);②入射角大于或等于臨界角.概念：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，入射角逐漸增大到某一角度，光線全部被反射回原光密介質(zhì)的現(xiàn)象。光導(dǎo)纖維第2節(jié)全反射課堂小結(jié)全反射棱鏡解釋生活現(xiàn)象即第2節(jié)全反射作業(yè)布置2.折射率為n、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的玻璃纖維置于空氣中，若從A端射入的光線能在玻璃纖維中發(fā)生全反射，最后從B端射出，如圖所示，求：