人教版高二物理选修3-4课件 13.2 全反射(共24张PPT)

(共24张PPT)
13.2
光的全反射
选修3-4
一、光线由一种介质射向另一种介质时，在两种介质的界面要发
　　，其传播方向遵从
。
二、对于入射角的正弦与折射角的正弦的比值为一常数,用公式表示：
n=
　
三、当光线由真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比
n=
n：叫该介质的折射率.
要点回顾
反射和折射
反射定律和折射定律
四，
不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为
，折射率较大的介质称为
。光疏介质和光密介质是
。
光由光密介质射入光疏介质时，折射角
入射角。
光在光密介质中的传播速度
在光疏介质中传播的速度。
要点回顾
光疏介质
光密介质
相对的
大于
小于
既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角就会增大到90°。
θ1
θ2
介质
N
N'
A
O
B
空气
θ1
θ2
介质
N
N'
A
O
B
空气
折射角θ2
为90°时，会发生什么情况？
观察实验，思考问题
一、随着入射角的增大，反射角和折射角如何变化？
二、随着
入射角的增大，反射光线和折射光线的亮度如何变化？
三、当折射角增大到90度时，情况又如何？
当入射角增大到某一角度，使折射角达到90度时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。
全反射
发生全反射的条件是什么？
临界角与折射率之间有什么关系？
临界角C：恰好发生全反射是的入射角。（即：折射角为90°时的入射角。）
1、光由光密介质射向光疏介质
2、入射角大于或等于临界角θ≥
C
临界角
不同的介质，由于折射率不同，对空气的临界角不一样。我们研究的临界角是：折射率为n
的某种介质在空气（或真空
）中发生全反射使得时的临界角C。
根据折射率的定义，则有：
几种介质的临界角
水：48.80
玻璃：320-420
金刚石：24.40
2、光从下列几种介质射向空气时，发生全反射的临界角大小关系正确的是
（
）
A.
金刚石〉玻璃〉水
B.
玻璃〉水〉金刚石
C.
水〉金刚石〉玻璃
D.
水〉玻璃〉金刚石
1、一束光从某介质射向空气，已知该介质的折射率为
，则发生全反射时的临界角C为多大？
D
练习
3、如图所示，光源S发出的光，经狭缝进入折射率为
的半圆形玻璃砖M，当M绕圆心O在纸面内缓慢地沿逆时针方向旋转时，有…………（
）
A.光线OA与法线间夹角逐渐增大
B.光线OB的强度逐渐减弱
C.光线OA的强度逐渐减弱
D.若i≥45?时，光线OA消失
ACD
海边蜃景
全反射现象
正像
全反射现象
沙漠蜃景
倒像
全反射现象
公路蜃景
倒像
1、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？这个圆锥的顶角时多大？
接近900
接近900
c
c
c
c
全反射应用
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
2，鱼眼里的世界：
全反射应用
3、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形）
45?
45?
45?
45?
45?
45?
全反射应用
全反射棱镜的典型应用
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……
全反射棱镜应用小结
4、光导纤维：
光导纤维由　　　　　　　　组成，二者的折射率不同，　　的折射率大，
的折射率小。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。
内芯和外套两部分
内芯
外套
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。
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
5，光纤通信（光缆）
小结
1、折射率较大的介质叫做光密介质，折射率较小的介质叫做光疏介质。
2、当光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角大于某一角度时，折射现象消失，光全部返回原来的介质，这种现象叫做全反射。
3、发生全反射的条件
4、刚好发生全反射时的入射角，叫做这种介质的临界角。
5、临界角与折射率之间的关系
6、应
用
全反射棱镜
光导纤维
光纤通信
内窥镜