《全反射 光导纤维》课件3.ppt

全反射光导纤维 不同介质的折射率不同 我们把折射率较小的介质称为光疏介质 折射率较大的介质称为光密介质 光疏介质和光密介质 介质1 空气 介质2 介质1相对介质2是光疏介质 介质1与介质2相对空气都是光密介质 2 3 n n2 光疏介质和光密介质是相对的 生活中有很多跟光有关的有趣的自然现象 海市蜃楼视频 路面上的蜃景 实验现象 入射角增大 反射角增大 折射角也增大 入射角增大 反射光强度增加 折射光强度减弱 光从玻璃 空气 入射角 折射角 当入射角达到某个角度时折射角达到90 折射光线消失 光由一种透明介质射到另一透明介质 光线不发生折射 而全部返回到原介质中的传播现象叫全反射现象 全反射现象 从以上的实验中 我们可以得到什么结论呢 什么情况下发生了全反射 1光从玻璃 或水 介质到空气2入射角要大于某个值 1 3 玻璃介质 N N A O B 空气 在研究全反射现象中 刚好发生全反射的 即折射角等于90 时的入射角叫做临界角 是一个很重要的物理量 临界角用C表示 当光线从玻璃介质射入空气介质时 如果入射角等于或大于临界角 就发生全反射现象 1 临界角C 发生全反射现象 全反射 因而 临界角 光从折射率为n的某种介质射到空气 或真空 时的临界角C就是折射角等于90 时的入射角 根据折射定律可得 水的临界角为48 80各种玻璃的临界角为320 420金刚石的临界角为24 40 思考 光从空气射向玻璃中会发生全反射吗 发生全反射的条件 光从光密介质进入光疏介质 入射角等于或大于临界角 思考 光从玻璃介质射向水中会发生全反射吗 海市蜃楼路面上的蜃景 全反射原理在生活中的应用及对奇妙自然现象的解释 1 光线由AB面垂直入射 横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜 2 光线由AC面垂直入射 变化90 变化180 全反射棱镜 全反射原理在生活中的应用及对奇妙自然现象的解释 A B C C B A 在AC面发生全反射 垂直由BC面出射 在AB BC面发生两次全反射 垂直由AC面出射 全反射棱镜 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 缩短镜筒的长度 全反射棱镜 一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银 但是银面容易脱落 因此对于精密的光学仪器 如照相机 望远镜 显微镜等 就需要用全反射棱镜代替平面镜 与平面镜相比 它的反射率高 几乎可达100 提高反射率 在实际的潜望镜里用全反射棱镜代替平面镜 潜望镜 光导纤维 光纤通信 光纤潜望镜 内窥镜 原理 结构 应用 光的全反射 全反射原理在生活中的应用及对奇妙自然现象的解释 包层与内芯 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 内窥镜 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 在潜水员看来 岸上的所有景物 都出现在一个倒立的圆锥里 为什么 这个圆锥的顶角是多大 全反射原理在生活中的应用及对奇妙自然现象的解释 C 水的折射率为1 33所以C 48 80则有圆锥顶角 2C 97 60