2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修1 4.2 全反射课件(共22张PPT)

(共22张PPT)
全反射
（一）、光疏介质和光密介质：
光疏介质：两种介质中折射率较小的介 质叫做光疏介质。
光密介质：两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质。
*注意：
1、相对性：如水和空气比较；水和金刚石比较…
2、不能理解为介质密度。如水和酒精..
i
（二）、思考光进入不同介质时的角度大小关系：
N
N'
A
O
B
光疏介质
光密介质
i
r
光从光疏介质进入光密介质
N
N'
A
O
B
光疏介质
光密介质
光从光密介质进入光疏介质
r
逐渐增大入射角，当入射角增大到某一角度，折射角接近90°时，继续增大入射角，这时会发生什么情况？
θ1
θ2
N
N'
A
O
B
光疏介质
光密介质
B
θ1
θ2
N
N'
A
O
光密介质
光疏介质
思考：
（三）、全反射的定义：
??光由光密介质射入光疏介质时，随着入射角的增大，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．
思考：当入射角增大到某一角度，折射角就会增大到90°，这个时候就会发生全反射，这个角度有什么特殊？有什么特殊的意义法呢？
推导临界角C与介质折射率的关系
光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C 就是折射角等于90°时的入射角，根据折射定律可得：
因而 ：
B
C
N
N'
A
O
光密介质
光疏介质
临界角：折射角等于90°时的入射角叫做临界角，用符号C 表示．
常见物质的临界角：水：48.80 玻 璃：320-420 金刚石：24.40
（四）、全反射的条件：
① 光从光密介质进入光疏介质
② 入射角等于或大于临界角C
O
光密介质
N
N'
A
C
光疏介质
C
C
900
全反射
思考：根据全反射所需条件解释我们所做的隐形实验？
［例题］：尝试过在游泳课的时候潜入水中看岸上的景物吗 你会发现水面上的所有景物，都出现在一个倒立圆锥里，为什么？
接近900
接近900
c
c
c
c
解：由临界角公式SinC=1/n和水的率n=1.33，可求得临界角C：
SinC=
C=arcsin
设圆锥的顶角为θ，则有
Θ=2C=97.60
=48.80
巩固练习：
［练习1］：光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是什么？
A，a是光密介质，b是光疏介质
B、光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度
C、光的入射角必须大于或等于临界角
D、必须是单色光
正确答案：A、C
［练习2］：光由折射率为 的介质中以400的入射角射到介质与空气的界面上，问能否发生全反射？
解析：不能发生全反射，因为全反射有两个条件，第一个条件为光从光密介质进入光疏介质，此题满足要求。第二个条件为入射角大于或者等于临界角，通过计算发现此介质临界角为45度，所以不满足要求，由此可知不能发生全反射。
（五）、全反射的主要应用：
1、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）
45
45
45
45
45
45
I1 I2 I3
O
物体
分析全反射反射成像时与平面镜对比的优越性
全反射棱镜典型应用
A、原理：利用全反射原理
B、作用：改变光路
C、优越性：反光率高,接近达到100%，成像失真小.
D、应用：精密昂贵的光学仪器中，比方说显微镜，单反相机，潜望镜，望远镜……
2、光导纤维：
光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部
内窥镜的结构
光导纤维在医学上的应用
A、原理：利用全反射原理（思考光纤内外层折射率的差别）
B、作用：传输光、图象或者其他信息
C、优越性：光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强．
D、应用：光纤通信，医学及工业内窥镜，饰品等……
本节小结：
1、光疏介质与光密介质的理解。
2、全反射的定义。
4、临界角的定义与计算。
3、全反射的条件及判断。
5、全反射的应用。
［思考］:请大家思考生活当中下列现象与全反射现象有什么关系