江苏省溧阳市高二物理上学期 光学 全反射学案 新人教版.doc

南渡高中2012高二物理学案13.2全反射【知识概要】1. 光疏媒质:两种介质中_叫做光疏媒质.光密媒质:两种介质中_叫做光密媒质.2.全反射：当光从_进入_时,_大于_。当_增大到某一角度时,折射角等于_,此时,折射光完全消失，入射光全部反回原来的媒质中,这种现象叫做全反射.发生全反射的条件：(1)光从_。(2)_大于或等于_,即_。3.临界角：（1)、定义：光从_射向_时,折射角等于_时的_，叫做临界角。用字母c表示。临界角是指光由光密媒质射向光疏媒质时,发生全反射形象时的最小入射角,是发生全反射的临界状态。（2）当光由光密媒质射入光疏媒质时：若入射角ic，则不发生全反射，既有反射又有折射形象。若入射角ic，则发生全反射形象.（3）应用：_、_。【课堂例题】【例1】（ ）下述现象哪些是由于全反射造成的： a露水珠或喷泉的水珠，在阳光照耀下格外明亮。b口渴的沙漠旅行者，往往会看到前方有一潭晶莹的池水，当他们喜出望外地奔向那潭池水时，池水却总是可望而不可及。c用光导纤维传输光信号、图象信号。单色光b a o d在盛水的玻璃杯中放一空试管，用灯光照亮玻璃杯侧面，在水面上观察水中的试管，看到试管壁特别明亮。【例2】（ ）如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab面入射，有光线从ab面射出。以o点为圆心，将玻璃砖缓慢转过角时，恰好没有光线从ab面射出。则该玻璃砖的折射率为：a b c doefghmne1f1g1h1【例3】右图是一个圆柱体棱镜的截面图，图中e、f、g、h将半径om分成5等份，虚线ee1、ff1、gg1、hh1平行于半径on，on边可吸收到达其上的所有光线已知该棱镜的折射率，若平行光束垂直入射并覆盖om，则光线 ：a不能从圆弧nf1射出 b只能从圆弧ng1射出c能从圆弧g1h1射出 d能从圆弧h1m射出 ri【例4】如图所示，光线以30入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为90，求：（1）这块玻璃的折射率；（2）光在玻璃中的传播速度；（2）没有光线从玻璃上表面折射出来的条件【例5】半径为r的半圆柱形玻璃，横截面如图所示，o为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45.一束与mn平面成45的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从mn平面上射出.求：能从mn射出的光束的宽度为多少?【例6】如图所示为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图，fd为圆周，圆心为o，光线从ab面入射，入射角160，它射入棱镜后射在bf面上的o点并恰好不从bf面射出(1)画出光路图；(2)求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v(光在真空中的传播速度c3.0108 m/s)【巩固训练】（ ）1. 一个半径为r的玻璃半球，如图所示，平放在水平桌面上，已知玻璃的折射率为，一束竖直光照射的半球的平面上与水平桌面上，结果在水平桌面上出现一个暗环，该暗环的面积为：ab c d2.如图12所示，用临界角为42的玻璃制成的棱镜abc，放在空气中，b=15，c=90，一束紫光垂直ac侧面入射，在棱镜内可以发生全反射的次数为_3.如图所示，半球形玻璃砖的平面部分水平，底部中点有一小电珠利用游标卡尺(或直尺)测量出有关数据后，可计算玻璃的折射率试完成以下实验步骤：若s发光，则在玻璃砖平面上方看到平面中有一圆形亮斑用游标卡尺测出 和_ (写出对应字母和其表示的意义)推导出玻璃折射率的表达式(用上述测量的物理量的字母表示)s 4.在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r=0.1m的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的桌面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为n=1.73。则：通过计算说明光线1能不能在圆锥的侧面b点发生全反射？12baro光线1经过圆锥侧面b点后射到桌面上某一点所用的总时间是多少？（结果保留三位有效数字）5.如图所示，一透明半圆柱体折射率为n2，半径为r，长为l.一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出求：该部分柱面的面积s.6.折射率为n、长度为l的玻璃纤维置于空气中，若从a端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射，最后从b端射出，如图所示，求：(1)光在a面上入射角的最大值(用正弦值表示)(2)若光在纤维中恰能发生全反射，由a端射入到从b端射出经历的时间是多少？7.如图所示，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm长的线光源靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观