第03节 认识光的全反射现象 :25张PPT

(共25张PPT)
海市蜃楼
折射率小的介质叫光疏介质
折射率大的介质叫光密介质
不同折射率的介质相比较
一、光疏介质和光密介质
注意：1、光疏和光密介质是相对的。因为折射率的大小是相对的
2、光疏和光密不能理解为介质密度。如水和酒精
水的折射率：1.33
酒精的折射率：1.36
几种介质的折射率
金刚石
二硫化碳
玻
璃
水
晶
2.42
1.63
1.5~1.9
1.55
岩盐
1.55
酒精
1.36
水
1.33
空气
1.0028
实验探究
注意观察随着入射角的增大，反射光和折射光的能量如何变化．
当入射角增大到某一值时，会出现什么现象．
提出问题：光射到两种介质分界面时是否总是同时发生反射和折射？
探究实验一：光从空气射入水
探究实验二：光从水射入空气
思考：从以上的实验中,我们可以得到什么结论呢?什么情况下发生了光线全部反射?
1
光从
水射入空气
2
入射角要增大到某一角度
光从玻璃射到空气呢？
二、全反射
1、定义：当入射角增大到某一角度,使折射角达到900时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫做全反射，这时的入射角叫做临界角C。
2、产生条件
①
光从光密介质射入光疏介质
②
入射角等于或大于临界角
N
介质
N'
O
空
气
光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是
常见介质的临界角：水
48.8
°
各种玻璃32
°—42
°
金刚石
24.4°
鱼眼里的世界
海市蜃楼
夏日“淋湿”的马路
“可望而不可及”
横截面是等腰直角三角形的棱镜（临界角C＜
45
°）
变化90
°
变化180
°
1、全反射棱镜
三、全反射的应用实例
1、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）
45?
45?
45?
45?
全反射的应用
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……
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．
全反射棱镜典型应用
三、全反射的应用实例
2、光导纤维
弯曲的有机玻璃棒能导光
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……
2、光导纤维
课堂小结
1、光疏介质、光密介质
2、全反射
定义
临界角C
产生条件
3、全反射原理的应用实例
全反射棱镜
光导纤维
　1、光线在空气和玻璃的分界面上发
生全反射的条件是
(
)
A.光从空气射到分界面上,入射角足够小
B.光从空气射到分界面上,入射角足够大
C.光从玻璃射到分界面上,入射角足够大
D.光从玻璃射到分界面上,入射角足够小
达标检测
Ｃ
2、光在某种介质中传播速度为1.5×108m/s，光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是
(
)
A.
150
B.
300
C.
450
D.
600
B
达标检测
3、光由空气射入某介质时,入射角为450,折射角为300,当光由该介质进入空气时,
如果入射角为600,下列各光路图中可能的是(
)
C
达标检测
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，其框外光线如图中图甲所示。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
(
)
B
达标检测
［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?
光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角，如：由空气射入水中
光由光密介质射入光疏介质时，
折射角大于入射角，如：由水
射入空气中
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
光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信．
光纤
??光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强．虽然光纤通信的发展历史只有20多年的，但是发展的速度是惊人的．