高中物理第十三章第七节全反射新课程人教版34版选修三全反射.ppt

全反射 全反射现象 当 1 光从光密介质射向光疏介质 2 入射角达到或大于某一临界值 折射角将达到或超过900 此时折射光线消失 入射光全部被反射的现象 叫光的全反射现象 临界角c 当光恰好发生全反射现象时的入射角叫介质的临界角 证明 令 1 c 则 2 900 例2 在水中的鱼看来 水面上和岸上所有的景物都出现在顶角为97 60的倒立圆锥里 为什么 解 48 80 2c 2 48 80 97 60 练习 水面下1 处有一灯泡在发光 在水面上放一木板 要求板能挡住所有射出水面的光 求该木板的最小面积 水折射率为4 3 解 全反射棱镜 1 结构 2 两种用法 3 用途 潜望镜 望远镜 自行车尾灯等 横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜 潜望镜 光导纤维 1 结构 双层介质 内芯为光密介质 外套为光疏介质 2 原理 在两介质界面上多次发生全反射 3 用途 光纤通信 内窥镜等 模拟 内窥镜 1 水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮 原因 光从水或玻璃射向气泡时 一部分光在分界面上发生了全反射 其它全反射现象 大气中的光现象 海市蜃楼 海面 解释 海面上下层空气温度低 密度大 折射率大 上层空气温度高 密度小 折射率小 远方物体发出的光线向空中入射时不断折射弯曲 到某高度时发生全反射 再射会地面 观察者感觉这光线来自空中 正立虚象 大气中的光现象 海市蜃楼 沙漠或马路 解释 贴近地面空气温度高 密度小 折射率小 上层空气温度低 密度大 折射率大 远方物体发出的有些光线向地面入射时不断折射弯曲 到地面附近时发生全反射 再折向上射向远处空中 观察者感觉这光线来自地下 倒立虚象 例3 光导纤维的折射率为 1 732 长度为l 1m 光束以600的入射角从纤维左端射入 最后从右端射出 求光穿越光纤至少需多少时间 解 做辅助线如图 可知光走的折线总长等于op长s 例4 下图表示光线射到水中的气泡的示意图 其中一定错误的有 答 a b 提示 作出法线 过圆心 比较入射角与折射角 例5 半圆形玻璃砖对不同色光的折射率为1 5 1 55之间 白光最初沿与竖直方向成300角向上射入玻璃砖 并刚好过圆心o 后以o为轴逐渐逆时针转动 则 o a 天花板上有7种不同色光 红光在最左边b 光线转动 天花板上的红光最先消失c 光线转动 天花板上的紫光最先消失d 光线转动 天花板上的色光都不消失 答 c o 练1 一束白光最初照射到三棱镜左表面 并从水平位置开始以o为轴顺时针转动 以下判断正确的有 a 一定有7种不同色光从右表面射出 红光在最下边b 随着转动角度增大 紫光将最先不能从右表面射出c 随着转动角度增大 红光将最先不能从右表面射出d 随着转动角度增大 各色光从玻璃砖射出点的间距不断增大 答 b d o 模拟 练2 一白光线照射到平板玻璃砖的上表面 并从图中位置开始顺时针转动 以下判断正确的有 a 一定有7种不同色光从下表面射出 红光在最左边b 随着转动角度增大 紫光将最先不能从下表面射出c 随着转动角度增大 各色光从玻璃砖射出点的间距不断增大d 从下表面射出的不同色光将相互平行 答 a c d 练3 角b为600 角c为900的四棱柱镜的折射率为2 4 白光线从o点垂直ab面射入棱镜中 1 画出光路图 确定出射光线 每个面的反射光线和折射光线都不能或略 注意 cd与bc边相当于两个相互垂直的平面镜 可知出射光与入射光应平行 若光线以 为轴顺时针转过一小角度 分析出射光有何特点 提示 考虑色散现象 解 cd与bc边相