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第二节全反射 安陆市第一高级中学 光线由一种介质射向另一种介质时 要发生 其传播方向遵从反射定律和折射定律 入射光线 在同一平面内 入射角反射角 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 这个比值可以表示物质的光学性质 叫做这种介质的 当光线由空气射入玻璃时 入射角于折射角 当光线从玻璃进入空气时 折射角于入射角 反射和折射 反射光线 法线 折射光线 等于 折射率 大 大 可以看见人体内器官医学器材 内窥镜 我们知道 光在均匀介质中沿直线匀速传播 但是内窥镜为何能看到人体内情形 阅读书本P48页第一段 思考并回答 1 什么是光疏介质 什么是光密介质 2 密度大的一定是光密介质吗 能否举例说 3 光由光密介质射入光疏介质时 折射角与入射角谁大谁小 一 光疏介质和光密介质 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 一 光疏介质和光密介质 练习1 根据表格回答问题 1 玻璃相对于水是介质玻璃相对于金刚石是介质 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 折射率与介质的密度无关 光密 光疏 练习2 根据下列光路图回答问题 A B两种介质中介质是光密介质 B 思考 逐渐增大入射角 折射角如何变化 1 光在两种介质分界面的时候可能同时发生发射和折射现象 2 入射光线最亮 反射和折射亮度在变化 能量 3 当入射角增大到一定程度的时候 折射光线消失 入射光线全部反射回介质 演示实验 光线由光密介质射向光疏介质时 当入射角小于某一值时 同时发生反射和折射 反射角和折射角都随入射角的增大而增大 反射光线的强度不断增大 折射光线的强度不断减小 折射角大于入射角 当折射角等于900后 继续增大入射角 只有反射现象发生 这种现象叫作光的全反射 并且发生全反射时光线在介质中的传播遵从反射定律 1 全反射 光线从光密介质到光疏介质时 当入射角增大到某一角度 折射角达到90 折射光线完全消失的现象 二 全反射 说明 1 能量分配 E入 E反 E折 3 入射角大于某一临界值 折射角为90 时才能发生上述现象 2 现象发生在光密介质到光疏介质 如果光从光疏介质到光密介质不能发生上述现象 1 3 光密介质 N N A O C 光疏介质 2 临界角在研究全反射现象中 刚好发生全反射时 即折射角等于90 的入射角 叫做临界角 临界角用C表示 当光线从光密介质射入光疏介质时 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 发生全反射现象 2 二 全反射 3 发生全反射的条件 1 光从光密介质进入光疏介质 2 入射角等于或大于临界角 4 临界角与折射率之间的关系 当发生全反射时 折射角为900入射角为临界角 用C表示 则有 二 全反射 1 全反射棱镜 三 全反射现象的应用 优点 反射率高 几乎为100 反射时图像失真小 2 光导纤维 光纤通讯 三 全反射现象的应用 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 内芯和外套两部分 内芯 外套 夏天 海面上空气的温度比空中低 空气的折射率下层比上层大 我们可以粗略地把空气看做是由许多水平的气层组成的 各层的密度都不相同 远处的楼阁 船舶 山峰发出的光线射向空中 不断被折射 越来越偏离法线方向 进入热气层的入射角越来越增大 当光线的入射角增大到临界角时 就发生全反射现象 人们就会看到远方的景物悬在空中 四 蜃景 的解释 阳光照到沙漠 使贴近底面的空气比上层的空气还要热 因而折射率比上层的空气要小 远处物体发出的光线 在射向地面时 进入稀薄的热气层 不断被折射 入射角逐渐增大 当光线的入射角增大到临界角时 就发生全反射现象 人们就会看到沙漠中远处景物倒立的像 四 蜃景 的解释 1 折射率大的介质叫做光密介质 把折射率较小的介质叫做光疏介质 2 当光线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 光线全部返回原来的介质 这