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4.2全反射選擇性必修一第四章光猜想:折射光的存在問題猜想一:光從空氣射入玻璃,一定有折射光線。猜想二:光從玻璃射入空氣,入射角增大到特殊角度后,折射光線消失。光從空氣射入玻璃光從玻璃射入空氣探究:發(fā)生全反射的條件問題一:若光線從直邊沿圓心斜射入半圓形玻璃磚,改變?nèi)肷浣谴笮?,發(fā)生什么現(xiàn)象?可以驗證哪個猜想?猜想一:光從空氣射入玻璃,一定有折射光線。猜想二:光從玻璃射入空氣,入射角增大到特殊角度后,折射光線消失。隨著入射角的逐漸增大的過程中折射角逐漸增大;折射光線始終存在。探究:發(fā)生全反射的條件問題二:若想用同樣的器材驗證光從玻璃射入空氣的情況,應(yīng)該如何操作?問題三:光從玻璃射入空氣,改變?nèi)肷浣牵l(fā)生什么現(xiàn)象?實驗現(xiàn)象隨著入射角的逐漸增大的過程中折射角逐漸增大;折射光線亮度逐漸減弱;反射角逐漸增大;反射光線亮度逐漸增強;
當入射角增大到某一角度時,折射光線消失,所有光線全部反射。問題四:折射光消失,只剩下反射光,這種現(xiàn)象叫全反射。需要什么條件?物質(zhì)折射率物質(zhì)折射率金剛石2.42酒精1.36玻璃1.5~1.9水1.33水晶1.55冰1.31有機玻璃1.50空氣1.00幾種常見物質(zhì)的折射率光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)光疏介質(zhì):兩種介質(zhì)中折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì).光密介質(zhì):兩種介質(zhì)中折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì).注意:“光密介質(zhì)”和“光疏介質(zhì)”是相對而言的,對其界定是以折射率為依據(jù)的。條件1:光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)還需要什么條件嗎?入射角增大到某一特定值時,才會發(fā)生全反射。臨界角:當光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時,折射角等于90°角時的入射角叫做臨界角。用C表示。C問題四:折射光消失,只剩下反射光,這種現(xiàn)象叫全反射。需要什么條件?條件2:入射角大于或等于臨界角發(fā)生全反射的條件條件1:光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)條件2:入射角大于或等于臨界角問題五:怎樣計算光從折射率為n的某種介質(zhì)射入空氣(真空)時發(fā)生全反射的臨界角?問題五:怎樣計算光從折射率為n的某種介質(zhì)射入空氣(真空)發(fā)生的全反射臨界角?問題六:水流導(dǎo)光,光路“彎曲”了嗎?為什么?觀察光在彎曲的有機玻璃棒中傳播的路徑有什么特點?光導(dǎo)纖維導(dǎo)光的原理:
當光在有機玻璃棒內(nèi)傳播時,如果從有機玻璃射向空氣的入射角大于臨界角,光會發(fā)生全反射,于是光在有機玻璃棒內(nèi)沿著鋸齒形路線傳播。應(yīng)用1——光導(dǎo)纖維有機玻璃實用光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維的用途很大,通過它可以實現(xiàn)光纖通信。光纖通信的主要優(yōu)點是容量大、衰減小、抗干擾性強。雖然光纖通信的發(fā)展歷史只有幾十年,但是發(fā)展的速度是驚人的。
應(yīng)用1——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,用來檢查人體臟器的內(nèi)部。應(yīng)用1——光導(dǎo)纖維問題七:為什么水中氣泡特別明亮,熏黑的匙子表面銀光閃閃?【思考題】有一束激光(未畫出),利用全反射棱鏡(截面為等腰直角三角形):1.如何讓光路改變90°?完成光路圖;2.如何讓光路改變180°?完成光路圖。(提示:玻璃折射率對應(yīng)的臨界角為42°)應(yīng)用2——全反射棱鏡應(yīng)用2——全反射棱鏡課堂總結(jié)全反射光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)全反射發(fā)生的條件臨界角全反射的應(yīng)用折射率較小的介質(zhì)
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