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光的全反射 4 3光的全发射 教学目标 1 理解光的全反射现象2 掌握临界角的概念和发生全反射的条件3 了解全反射现象的应用 光导纤维 c b a d 空气 玻璃 思考 哪些光路图正确 ac 思考 1 光由光密介质 玻璃 射入光疏介质 空气 入射角小于折射角2 在入射角逐渐增大时 折射角的大小发生什么变化 3 在入射角逐渐增大时 反射光线和折射光线的亮度发生什么变化 一 光的全反射 1 定义 光线由光密介质射向光疏介质时 当入射角增大到某一角度 折射光线完全消失 只剩下反射光线 这种现象叫做光的全发射 2 临界角 折射角为900时的入射角叫做临界角 用c表示 此时恰好发生全反射 请同学们思考下面几个问题 1 如果光从空气直接沿圆心射到玻璃砖的直径ab界面上 还会不会发生全反射 2 要满足什么条件 才可以发生全反射呢 3 对于某种介质 折射率n 它的临界角c是多大呢 3 发生全反射的条件 光必须从光密介质射入光疏介质 一 光的全反射 入射角大于临界角 4 临界角c与折射率n之间的关系 例1 如图所示 ef和mn是长方形玻璃砖两平行侧面 将其置于空气中 一束光线射到玻璃砖的ef面上 若入射角逐渐增大到靠近界面 关于能否发生全反射的判断 下列说法中正确的是 a 在ef面上不可能 在mn面上有可能b 在ef面上有可能 在mn面上不可能c 在ef和mn面上都有可能d 在ef和mn面上都不可能 d 练习 例2 一只空玻璃试管插入水中 看上去比充满水的试管插入水中要亮一些 这是因为光在 a 玻璃跟空气的界面上发生全反射b 水跟玻璃的界面上发生全反射c 水跟玻璃的界面上发生镜面反射d 玻璃跟空气的界面上发生漫反射 a 沙漠幻影 海市蜃楼 阅读教材 填空 画图 二 光的全反射的应用 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 内芯和外套两部分 内芯 外套 光导纤维是非常细的特制玻璃丝 直径只有几微米到几百微米之间 由内芯与外套两层组成 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 把光导纤维聚集成束 使其两端纤维排列的相对位置相同 图像就可以从一段传到另一端了 光导纤维 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 三 全反射棱镜 等腰直角三角形 45 45 45 45 让白光照在三棱镜的一个侧面上 以白色墙面为屏 我们
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