人教版高二物理选修3-4第十三章 光的全反射课件（共27张PPT）

(共27张PPT)
13.2全反射
为什么气泡这么显眼？
奇特的光现象－－海市蜃楼
1.光疏介质:两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质.
2.光密介质:两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质.
一、光疏介质和光密介质
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。
玻璃相对于水是 介质
水相对于玻璃是 介质
光 密
光 疏
一、全反射
光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，随着入射角增大折射光线越来越偏离法线，折射光线越来越弱，而反射光线就越来越强，当入射角增大到某一角度时，折射角达到90°，折射光线完全消失，只剩下反射光线．这种现象叫做全反射．
视频一
全反射
N
真空
介质
N
C
N
真空
介质
临界角C
大于C
二、发生全反射的条件
(2)临界角计算：
(1)全反射产生的条件:
①光线由光密介质射向光疏介质
②入射角大于临界角即: i ≥ C
现象1.水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮
原因是：光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在分界面上发生了全反射
联系实际——现象解释
现象2.海市蜃楼
中新网2004年3月16日电 ，北京时间10时30分，在北海道海域某海峡上空，观测到了船悬于半空的海市蜃楼奇观。
联系实际——现象解释
大气中的光现象——海市蜃楼（海面）
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。
正立虚象
大气中的光现象——海市蜃楼（沙漠或马路）
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
例1、如图所示，介质Ⅱ为空气，介质Ⅰ的折射率为 ，下列说法中正确的是
A．光线a、b都不能发生全反射
B．光线a、b都能发生全反射
C．光线a发生全反射，光线b不发生全反射
D．光线a不发生全反射，光线b发生全反射
C
学以致用——例题分析
全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）
45
45
45
45
45
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一、全反射棱镜
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……
3、珠宝的鉴赏（ 玻璃：320-420 金刚石：24.40）
一、光导纤维
视频三光导纤维
视频二水流导光
设计和应用时要满足哪些条件
A、原理：利用全反射原理
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……
应用1--光导纤维—光纤通讯
一种利用光的全反射原理制成的能传导光的玻璃丝，由内芯和外套组成，直径只有几微米到100微米左右，内芯的折射率大于外套的折射率。
当光线射到光导纤维的端面上时，光线就折射进入光导纤维内，经内芯与外套的界面发生多次全反射后，从光导纤维的另一端面射出，而不从外套散逸,故光能损耗极小。
科学应用——光导纤维
应用2--光导纤维—内窥镜
水的折射率为n，距水面深度为h处有一点光源，岸上的人看见水面被点光源照亮的圆形区域的直径多大？
h
S
C
R
设临界角为C，有 ，即 ，
故圆形区域的直径为
学以致用——针对训练
你能想象一下，从水里看到的水面上景物是什么样的吗？所有水面上的景物在什么范围内？
空气
水
S
C
学以致用——例题分析
学以致用——例题分析
例1、在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在顶角约为97.6°的倒立圆锥里，为什么？
鱼眼里的世界
在倒立圆锥里
笔记
一、光密介质和光疏介质
二、全反射
1、概念：入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时折射光完全消失，只剩反射光，这种现象叫做全反射
两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质；折射率较大的介质叫光密介质
2、临界角（C）：折射角90°时入射角的大小