鲁科版(2019)高中物理选择性必修1 4.3光的全反射 习题课 课件（15张PPT）

(共15张PPT)
光的全反射习题课
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一、光疏介质和光密介质
1、光疏介质: 折射率较小的介质
光密介质: 折射率较大的介质
介 质 空 气 水 酒 精 金刚石
折射率 1.00028 1.33 1.36 2.42
（1）光疏介质与光密介质是相对的。
（2）光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的小。
光疏介质与光密介质的界定是以折射率为依据的,与介质的其它属性
(如密度等)无关 。
（3）
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2、光由光疏介质射入光密介质，折射角小于入射角；
光由光密介质射入光疏介质，折射角大于入射角。
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二、全反射
1、全反射：
光由光密介质射入光疏介质时，同时发生反射和折射，折射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来越强，折射光线越来越弱，当折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。
2、临界角（C）：折射角等于90°时的入射角
3、发生全反射的条件：
（1）光由光密介质射入光疏介质；
（2）入射角等于或大于临界角。
︶
C
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4、光从介质射入空气（真空）的临界角：
介 质 水 各种玻璃 金刚石
折射率 1.33 1.5～1.8 2.42
临界角Ｃ ４８.8° ３２°～４２° ２４.５０
考点一：全反射条件的判断
ACD
考点一：全反射条件的判断
BDE
考点一：全反射条件的判断
例3．光在某种介质中的传播速度是1.5×108 m/s，光从该介质射向空气时(　　)
A．介质的临界角是30°
B．大于或等于30°的所有角都是临界角
C．入射角大于或等于30°时都能发生全反射
D．临界角可能是60°
AC
考点二：全反射的综合应用
例4.如图所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90°，折射光线与入射光线延长线间夹角为15°，
求：（1）该介质的折射率；（2）光在该介质中传播的速度；
（3）当光从介质射入空气时的临界角．
考点二：全反射的综合应用
解：根据题意入射光线与反射光线的夹角为90°，又根据光的反射定律，反射角等于入射角，即 α=β=45°,折射角r=45°-15°＝30°．
考点二：全反射的综合应用
考点二：全反射的综合应用
考点二：全反射的综合应用
例6. 如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝30°.一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出．
(1)求棱镜的折射率；
(2)保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出．求此时AB边上入射角的正弦．
考点二：全反射的综合应用
(1)光路图及相关量如图所示．
光束在AB边上折射，由折射定律得
＝n ①
式中n是棱镜的折射率．由几何关系可知
α＋β＝60° ②
由几何关系和反射定律得
β＝β′＝∠B ③
联立①②③式，并代入i＝60°得
n＝. ④
(2)设改变后的入射角为i′，折射角为α′，由折射定律得
⑤
依题意，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角θC，且 ⑥
由几何关系得
θC＝α′＋30° ⑦
由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为
sin i′＝. ⑧
考点二：全反射的综合应用
总结
1.两个定律记心间
2.准确作图是关键
3.几何关系要明确
4.三角函数常牢记
解决几何光学问题的基本思路：