鲁科版选修34 光的全反射 第1课时 学案.docx

光的全反射【学习目标】1.知道什么是光疏介质，什么是光密介质.2.理解光的全反射.3.理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题.4.知道光导纤维及其应用.【学习重点】全反射条件，临界角概念及应用.【学习难点】临界角概念、临界条件时的光路图及解题. 【学法指导】自主阅读、合作交流1光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，_光线就会完全消失，只剩下_光线的现象叫全反射，这时的_叫做临界角2要发生全发射，必须同时具备两个条件：(1)光从_介质射入_介质，(2)入射角_临界角3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_4光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径从几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的折射率_光传播时在内芯与外套的界面上发生_5在水底的潜水员看来，水面上方的所有景物只出现在顶角为97的倒立圆锥里，这是因为()a水面上远处的景物反射的阳光都因为全反射而不能进入水中b水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中，其折射角不可能大于48.5c水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为全反射的原因不可能进入水中d水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为折射的原因不可能进入潜水员的眼中6全反射是自然界里常见的现象，下列与全反射相关的说法正确的是()a光只有从光密介质射向光疏介质时才能发生全反射b如果条件允许，光从光疏介质射向光密介质时也可能发生全反射c发生全反射时，折射光线完全消失，反射光的能量几乎等于入射光的能量d只有在入射角等于临界角时才能发生全反射7一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45，下图所示的四个光路图中，正确的是()概念规律练知识点一发生全反射的条件1关于全反射，下列说法中正确的是()a发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线b光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射c光线从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射d水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射2如图1图1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知识点二全反射的临界角3光在某种介质中传播的速度为1.5108 m/s，光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是()a15 b30 c45 d604已知介质对某单色光的临界角为c，则()a该介质对单色光的折射率等于b此单色光在该介质中的传播速度等于csin c(c是光在真空中的传播速度)c此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sin c倍d此单色光在该介质中的频率是在真空中的倍知识点三光导纤维5光导纤维的结构如图2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()图2a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，可以起保护作用方法技巧练应用全反射规律解决实际问题的方法图36有一折射率为n的长方体玻璃砖abcd，其周围是空气，如图3所示，当入射光线从它的ab面以入射角射入时(1)要使光线在bc面发生全反射，证明入射角应满足的条件是sin .(bc面足够长)；(2)如果对于任意入射角的光线都能产生全反射，则玻璃砖的折射率应取何值？7如图4所示是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，相机的镜头竖直向上照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r11 cm的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度l10 cm.若已知水的折射率为n，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h.(结果保留两位有效数字)图4参考答案课前预习练1折射反射入射角2光密光疏大于或等于3sin c4大全反射5b水面上方的所有景物出现在顶角为97的倒立圆锥里，这是由于水的临界角为48.5，光由空中射入水中时，最大折射角为48.5，不能发生全反射；当光由水中射向空中时有可能发生全反射现象，故b正确，a、c、d错6ac7a因为sin c，则sin csin 45，故c45，所以光线在界面上发生了全反射，a正确课堂探究练1cd光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大到某一角度后，折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象叫全反射，故a、b错，c正确；光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射，即反射光增强，透射光减弱，就使气泡看起来特别亮，d正确点评发生全反射的条件：光从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角2acd三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折在直径界面，光线ao的入射角最大，光线co的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能如果只有一条光线发生了全反射，那一定是ao光线，因为它的入射角最大，所以选项a对假若光线bo能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线ao的入射角更大，所以，光线ao一定能发生全反射，光线co的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角，因此，co光线不一定能发生全反射所以选项c对，b错假若光线ao恰能发生全反射，光线bo和光线co都不能发生全反射，但bo光线的入射角更接近于临界角，所以，光线bo的反射光线较光线co的反射光线强，即光线bo的反射光线亮度较大，所以d对，本题答案选a、c、d.点评当光从光密介质射向光疏介质未发生全反射时，随着入射角的增大，折射光线越来越弱，反射光线越来越强，直到增大到临界角之后，折射光线消失，反射光线达到最强3b因为n2，而且sin c，所以c30，选b.4abc该题考查临界角、折射率以及光速之间的关系由临界角的计算式sin c，得n，选项a正确；将n代入sin c，得sin c，故vcsin c，选项b正确；设该单色光的频率为f，在真空中的波长为0，在介质中的波长为，由波长、频率、光速的关系得c0f，vf，故sin c，0sin c，选项c正确；该单色光由真空传入介质时，频率不发生变化，选项d错误点评临界角、光在介质中传播速度v以及介质的折射率n之间的关系为sin c、n.5a光导纤维很细，它的直径只有几微米到一百微米，它由内芯和外套两层组成，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6(1)证明见解析(2)大于或等于 解析(1)要使光线在bc面发生全反射如图所示，首先应满足sin 式中为光线射到bc面的入射角，由折射定律，有n，将两式联立得sin .(2)如果对于任意入射角的光线都能产生全反射，即090都能产生全反射，则只有当1才能满足上述条件，故n .72.1 m解析设照片圆形区域的实际半径为r，运动员手到脚的实际长度为l，由全反射公式得sin 几何关系sin ，得hr取l2.2 m，解得h2.1 m(1.62.6 m都算对)方法总