人教版（2019）选择性必修第一册 4.2 全反射 课件(共19张PPT)

(共19张PPT)
思考：为什么水滴晶莹剔透呢？
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:“光密介质”和“光疏介质” 是相对而言的，对其界定是以折射率为依据的。
介质 水 玻璃 金刚石
折射率n 1.33 1.5-1.9 n＝2.42
一、全反射
光疏介质(n小) 速度大，角度大；
光密介质(n大) 速度小，角度小。
空气
水
光由光疏介质斜射入光密介质时，折射角小于入射角；
光由光密介质斜射入光疏介质时，折射角大于入射角。
全反射
1.定义：当光从光密介质射入光疏介质时，入射角逐渐增大到某一角度，光线全部被反射回原光密介质的现象。 这时的入射角叫临界角，一般用字母C 表示。
临界角 折射角等于900时的入射角
刚刚(刚好)发生全反射时的入射角
2.发生全反射的条件：①光从光密介质射入光疏介质
②入射角大于或等于临界角
3.折射率与临界角的关系：（光由介质射入真空中）
注意：(1)只有光从介质射入真空（空气）的交界面时，才能这样求临界角。
(2)n越大，临界角越小，也就越容易发生全发射。
界面
真空
介质
C
1.000 28
空气
1.54
水晶
1.33
水
1.5~1.9
玻璃
1.36
酒精
1.63
二硫化碳
1.55
岩盐
2.42
金刚石
几种介质的折射率
几种介质对空气的临界角
48.6°
水
30°~42°
玻璃
47.3°
酒精
38.1°
二硫化碳
42.9°
甘油
24.4°
金刚石
临界角
物质（液体）
临界角
物质（固体）
4.现象解释
水中和玻璃中的气泡，看起来特别明亮，是因为光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射。
例1．如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时，下列情况不可能发生的是（　　）
D
D
例2.某介质的折射率为 ，一束光从介质射向空气，入射角为60°， 图中哪个光路图是正确的？
例3．一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的（　　）
A．频率小，发生全反射的临界角小
B．频率大，发生全反射的临界角小
C．频率小，发生全反射的临界角大
D．频率大，发生全反射的临界角大
C
(1)截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜
(2)原理：利用全反射原理
(3)特点：(玻璃的临界角为32°—42°)
①当光垂直于它的任意一个界面射入后，都会在其内部发生全反射，与平面镜相比，它的反射率很高
②反射面不必涂敷任何反光物质
(4)作用：改变光的方向，可使光的传播方向改变90°或180°
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二、全反射棱镜
改变光的方向
例4.空气中两条光线a和b从方框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光线如图甲所示。方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜。图乙给出了两棱镜四种放置方式的示意图,其中能产生图甲效果的是(　　)
甲
乙
B
(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
三、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实际的内窥镜装有两组光纤，一组把光传送到人体内部进行照明，另一组把体内的图像传出供医生观察。
内窥镜的结构
光导纤维在医学上的应用
光导纤维在通信上的应用
光纤通信的主要优点是：容量大、衰减小、抗干扰性强．
光纤装饰照明
上现蜃景
解释：
海面上下层空气温度低，密度大，折射率大，上层空气温度高，密度小，折射率小，远方物体发出的光线向空中入射时不断折射弯曲，到某高度时发生全反射，再射会地面，观察者感觉这光线来自空中。
1、上现蜃景，海市蜃楼
解释：
贴近地面空气温度高，密度小，折射率小，上层空气温度低，密度大 ，折射率大 。远方物体发出的有些光线向地面入射时不断折射弯曲，到地面附近时发生全反射，再折向上射向远处空中，观察者感觉这光线来自地下。
倒立虚象
2、下现蜃景，沙漠蜃景