物理人教版（2019）选择性必修第一册4.2 全反射（共20张ppt）

(共20张PPT)
第四章 《光》
第2节 《全反射》
《选择性必修第一册》（人教版）
学习目标
1知道光密介质和光密介质的概念
2 理解光的全反射现象，掌握全反射发生的条件
3 理解临界角的物理意义，会根据公式进行计算
4 知道全反射棱镜及其应用，初步了解光导纤维及其应用
知识回顾
介质1：真空
介质2
折射率的大小
一、光密介质和光疏介质
1.光密介质：折射率较大的介质。
2.光疏介质：折射率较小的介质。
（1）光疏介质和光密介质是相对的
（2）“疏”、“密”不是指密度
注意：
物质 折射率
水 1.33
酒精 1.36
玻璃 1.50
空气 1.0003
金刚石 2.42
密度
1 g/cm3
0.97 g/cm3
2.5 g/cm3
1.29 g/cm3
3470 g/cm3
酒精是光密介质
酒精是光疏介质
请同学们画出光路图，试比较折射角和入射角的大小
光由光疏介质射向光密介质
光由光密介质射向光疏介质
疏
疏
密
密
光由光疏介质射向光密介质
光由光密介质射向光疏介质
疏
疏
密
密
实验猜想
疏
疏
密
密
逐步增加入射角，反射光线和折射光线的是怎样变化？
反射角和折射角的怎样变化？
逐步增加入射角，反射光线和折射光线的是怎样变化？
实验探究
1、全反射定义：当光从光密介质射入光疏介质，入射角增大到某一角度,使折射角达到900,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫做全反射。
二、全反射
2、临界角（C） ：折射角等于900时的入射角
二、全反射
3、全反射的条件：
（1）光从光密介质射入光疏介质
（2）入射角θ1 ≥临界角C
N
介质
N'
O
真空
θ1
θ2
临界角与折射率之间的关系推导
二、全反射
当光线由AB面垂直入射时：
横截面是等腰直角三角形的棱镜
当光线由AC面垂直入射时：
在AB、 BC面发生两次全反射，垂直于AC面射出。
1.全反射棱镜(玻璃的临界角为32°-42°）
三、全反射的应用实例——
全反射棱镜
在AC面发生全反射，垂直于BC面射出。
A
A
B
B
C
C
全反射棱镜的应用——望远镜、照相机、望远镜
在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜，改变光的传播方向。望远镜为了提高倍数，镜筒要很长，通过使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度。
一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，但是银面容易脱落．因此对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜．与平面镜相比,它的反射率高,几乎可达100%
三、全反射的应用实例——
光导纤维
三、全反射的应用实例——
光导纤维
(1)原理：利用全反射原理
(2)构造：由折射率较高的玻璃内芯和折射率较低的外层透明介质组成，因为内芯的折射率比外套的大，所以，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
(3)优点：容量大、衰减小、抗干扰性强
医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部
例1、 (多选) 下列说法中正确的是(　　)
A．因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质
B．因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质
C．同一束光，在光密介质中的传播速度较大
D．同一束光，在光密介质中的传播速度较小
例2、(多选)一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所。正确的是( )
A.光从真空射入介质后，频率不变
B.此介质的折射率等于√2
C.入射角大于45°时可能发生全反射现象
D.入射角小于30°时可能发生全反射现象