3.光的全反射.ppt

4.3光的全反射,物理选修3-4,鱼眼里的世界,一、光疏介质与光密介质,光疏介质:折射率较小的介质。,光密介质:折射率较大的介质。,对于两种介质来说,请问：酒精是光密介质还是光疏介质？,光疏介质与光密介质是相对的,i=i,真空,介质,折射率n=sini/sinr,=c/v,1,入射角大于折射角,光从光疏介质到光密介质,折射角大于入射角,入射角增大折射角也增大,光从光密介质到光疏介质,实验,猜想：如果折射角达到90，入射角再增大，又会发生什么现象？,分组实验,1、光从玻璃砖射入空气中2、入射角从0开始不断的增大3、观察实验现象，完成学案问题(1-5),折射角逐渐；折射光线亮度逐渐；反射角逐渐；反射光线亮度逐渐；,观察现象后回答：随着入射角的逐渐增大的过程中,5.当入射角增大到某一角度时，折射光线，所有光线全部反射,消失,增大,减弱,增大,增强,1.光由光密介质射到光疏介质时，光线不发生折射，而全部返回到原介质中继续传播的现象叫全反射现象,二、全反射现象,从以上实验中,光是在什么情况下发生了全反射？,2、全反射的条件,发生全反射的条件,光线从光密介质到光疏介质,入射角等于或大于某个角,3、临界角,1、我们把光从某种介质射向真空或空气时使折射角变为90时的入射角，称作这种介质的临界角。,2、公式：,介质在空气中的全反射的临界角计算,求解光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C。,因而,临界角C就是折射角等于90时的入射角,根据折射率可得,不同介质的折射率不一样其临界角也是不一样的,常见物质的折射率和临界角：,【例题】在水下面h处有一点光源S，求这个点光源的光能从多大面积的水面上射出来。（水的折射率为n）,C,在鱼看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角是多大？（水的折射率为1.33C=48.80）,思考,C,水的折射率为1.33所以C=48.80则有圆锥顶角=2C=97.60,观察思考动手,弯曲的水柱导光实验,三、全反射的应用实例,1、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,A、原理：利用全反射原理（思考光纤内外层折射率的差别）,B、作用：传输光、图象或者其他信息,C、优越性：光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强,D、应用：光纤通信，医学及工业内窥镜，饰品等,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,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,光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，其中内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，下面说法正确的是(),A内芯和外套的折射率应满足n1n2B内芯和外套的折射率应满足n1n2C从左端面入射的光线，其入射角必须大于某值，全部光才能被传导D.从左端面入射的光线，其入射角必须小于某值，全部光才能被传导,练一练,r,i,越小，r越小，i越大，越容易发射全反射,小结,1、光疏介质、光密介质,2、全反射,定义,临界角C,全反射的产生条件,3、全反射原理的应用实例,光导纤维全反射棱镜,海市蜃楼,2.水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮,原因是：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,五、全反射的应用实例