第二节 全反射.doc

第二节 全反射【学习目标】1、通过阅读课本P4849“思考与讨论”上面的那一段，能够说出光疏介质与光密介质的区别，并能从定义上理解其相对性；2、通过阅读课本P49“思考与讨论”50“例题”上，能够说出临界角的定义及全反射发生的条件，并能根据折射率判断是否在界面上发生全反射；3、通过例题练习，能够掌握应用全反射解决实际问题的基本方法；4、能结合全反射发生的条件，解释自然现象，并说出人们有哪些全反射现象的应用。【自主学习】一、光疏介质与光密介质阅读课本P4849“思考与讨论”上面的那一段问题：1、在光疏介质与光密介质中，折射率较大的是？光速较大的是？同一束光波长较大的是？ 2、水是光疏介质还是光密介质？例1、下列说法中正确的是（ ）A、因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B、因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C、同一束光，在光密介质中的传播速度较大D、同一束光，在光密介质中的波长较大二、全反射现象阅读课本P49“思考与讨论”50“例题”1、试说出什么是全反射现象？2、我们是如何定义临界角的？3、全反射现象发生的条件有哪些？例2、已知水、水晶、玻璃和二氧化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是（ ）A、从水晶射入玻璃 B、从水射入二氧化碳C、从玻璃射入水中 D、从水射入水晶练习1、一条光线由水中射向空气，当入射角由0逐渐增大到90时，下列说法正确的是（ ）A、折射角由0增大到大于90的某一角度B、折射角始终大于入射角，当折射角等于90时，发生全反射C、折射角始终小于90，不可能发生全反射D、入射角的正弦与折射角的正弦之比逐渐减小结合课本P50“例题”，完成下面例题例3、潜水员在水深为h的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域，已知水的临界角为，则所观察到的圆形半径为（ ）A、hsin B、htan C、h/tan D、h/sin三、全反射的应用1、全反射棱镜形状：截面为 三角形的棱镜光学特性：当光 于它的 一个界面射入后，都会在其内部发生 。与平面镜相比，它的 高，几乎达到100。能量：反射面不涂敷任何反光物质，反射时 小。画出光路图，可以得出：甲图中当光线垂直斜面射入时，光线偏转 ；乙图中当光线垂直直角边射入时光线偏转 。2、光导纤维传导原理：利用了 原理；构造：光导纤维是非常细的 ，直径从几微米到一百微米之间，由 ,和 ,两层组成。内芯的折射率 ，光传播时在内芯与外套的界面上发生 。例3、关于光纤的说法中，正确的是（ ）A光纤是由高级金属制成的，所以它比普通电线容量大B光纤是非常细的特制玻璃丝，但导电性能特别好，所以它比普通电线衰减小C光纤是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成，光纤是利用全反射原理来实现光的传导的D在实际应用中，光纤必须呈笔直状态，因为光沿直线传播，弯曲的光纤不能传导光/【夯实基础】1、某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1/sinCB、此单色光在该介质的传播速度为csinCC、此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sin倍D、此单色光在该介质中的频率是在真空中的1/sinC倍2、下列说法正确的是（ ）A、在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时，看到的物体的像将比物体所处的实际位置低B、光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传播信息C、玻璃杯裂缝处在光的照射下，看上去比周围明显亮，是由于光的全反射D、海市蜃楼产生的原因是由于海面上层空气折射率比下层空气折射率小3、某种介质对空气的临界角是45，则光线从空气进入该介质时，入射光线与折射光线的速度之比为（ ）A、：1 B、1： C、1:1 D、2:14、如图所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面是玻璃和空气的界面，分别设界面I和界面II。光线从界面I射入玻璃砖，再从界面II射出，回到空气中，如果改变光到达界面I时的入射角，则（ ）A、只要入射角足够大，光线在界面I上可能发生全反射现象B、只要入射角足够大，光线在界面II上可能发生全反射现象C、不管入射角多大，光线在界面I上都不可能发生全反射现象D、不光入射角多大，光线在界面II上都不可能发生全反射现象5、如图所示，一束平行光从真空垂直射向一块半圆形的玻璃砖，下列说法正确的是（ ）A、只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B、只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C、通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折D、圆心两侧一定范围外的光线将在曲面上产生全反射6、如图所示，光线由空气射入半圆形玻璃砖，或由玻璃砖射入空气的光路图中，正确的是（ ）A、图乙、丁 B、图甲、丁 C、图乙、丙 D、图甲、丙7、图中的等腰直角三角形表示三棱镜，光线垂直于一个面入射，在底面发生全反射，由此看出棱镜的折射率不可能是（ ）A、1.7 B、1.5C、1.8 D、1.368、如图所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上，棱镜的折射率为，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为（ ）A、30 B、45C、60 D、909、如图所示，一直角棱镜的横截面，bac=90，abc=60。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=，若不考虑入射光线在bc面上的反射光，则有光线（ ）A、从ab面射出 B、从ac面射出C、从bc面射出，且与bc面斜交D、从bc面射出，且与bc面垂直10、如图所示，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11、为从军事工事内部观察外面的目标，在工事墙上开一长方形孔，设工事墙厚d=34.64cm，孔的宽度L=20cm，孔内嵌入折射率n=的玻璃砖，如图所示，试问：嵌如玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角是多少？要想使外界180范围内景物全被观察到，应嵌入多大折射率的玻璃砖？12、如图所示，在厚度为d，折射率为n的大玻璃板的下表面，紧贴着一个半径为r的圆形发光面，为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一张圆纸片，求所贴圆纸片的最小面积。/13、一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃被，如图为过轴线的截面图，调整入射角，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为4/3，求sin的值。14、为了测定某材料制成的长方体的折射率，用一束光线从AB面以