江苏省高邮市界首中学高二物理 第3节 光的全反射导学案（无答案）（选修34）.doc

第3节 光的全反射1知道什么是光疏介质，什么是光密介质2知道光的全反射3知道全反射的临界角4知道光导纤维及其应用课堂突破探究1光疏介质、光密介质1不同介质的折射率不同，我们把折射率 的介质称为光疏介质，折射率 的介质称为光密介质2根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质(例如由空气射入水)时，折射角 入射角；光由光密介质射入光疏介质(例如由水射入空气)时，折射角 入射角.3光疏介质、光密介质是相对的。探究2全反射1定义：当入射角增大到某一角度，使折射角达到 时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做 ，这时对应的入射角叫做 2发生全反射的条件：（1）发生全反射现象必须满足的两个条件：光从 介质射入 介质入射角 临界角（2）临界角的计算光从介质射入空气(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sinc (3)全反射遵循的规律折射角随着入射角的增大而增大，折射角增大的同时，折射光线的强度减弱，亮度减弱，而反射光线的强度增强，亮度 当入射角增大到某一角度(即临界角)时，折射光线完全消失(即折射角为 )，入射光线的能量 反射回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律3水或玻璃中的气泡为何特别明亮？探究3全反射的应用（1）全反射棱镜全反射棱镜是利用全反射改变光路以便于观察全反射棱镜的特点(1)当光 于它的一个界面射入后，会在其内部发生 全反射棱镜比平面镜的反射率高，几乎可达100%.(2)反射面不必涂任何反光物质，反射失真小（2）光纤通信全反射现象在通信中有重要的作用，光导纤维之所以能传光、传像，就是利用了光的全反射现象它的优点是容量 ，能量衰减 ，抗干扰能力强，传输速率高等(1)光导纤维传光原理： 原理(2)光导纤维的构造：由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套 ，光传播时在内芯和外套上发生 如图所示(3)光导纤维的应用：光纤通讯、医学上的内窥镜延伸思考制作自行车尾灯时，除了要求截面做成等腰直角三角形外，对材料的折射率有要求吗？探究4解决全反射问题的基本思路1确定光是由光疏介质进入光密介质还是由光密介质进入光疏介质2若光由光密介质进入光疏介质时，则根据sinc ，确定临界角，看是否发生全反射3根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光路”4运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理，运算及变换进行动态分析或定量计算典例1如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置下列说法正确的是()a假若三条光线中有一条在o点发生了全反射，那一定是ao光线b假若光线bo能发生全反射，那么光线co一定能发生全反射c假若光线bo能发生全反射，那么光线ao一定能发生全反射d假若光线ao恰能发生全反射，则光线bo的反射光线比光线co的反射光线的亮度大典例2一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图为过轴线的截面图，调整入射角，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为，求sin 的值典例3光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播以下关于光导纤维的说法正确的是()a内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射b内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射c内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射d内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用典例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，其框外光线如图所示方框内有两个折射率n1.5的玻璃全反射棱镜下图给出了两棱镜的四种放置方式的示意图其中能产生图中效果的是()当堂展示1光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是()aa是光密介质，b是光疏介质b光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度c光的入射角必须大于或等于临界角d光的入射角必须小于临界角2关于光导纤维的说法，正确的是()a光导纤维是由高级金属制成的，所以它比普通电线容量大b光导纤维是非常细的特制玻璃丝，但导电性能特别好，所以它比普通电线衰减小c光导纤维是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成，光纤是利用全反射原理来实现光的传导的d在实际应用中，光导纤维必须呈笔直状态，因为弯曲的光纤是不能导光的3如图所示，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，o点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是()4如图所示，abcd是平面平行的透明玻璃砖，ab面和cd面平行，它们分别是玻璃和空气的界面，设为界面和界面，光线从界面射入玻璃砖，再从界面射出，回到空气中，如果改变光到达界面时的入射角，则()a只要入射角足