四川省宜宾市一中高中物理下学期第九周光的全反射教学设计

1、课题第三节光的全反射课时1考点、知识点1.光疏、光密介质2.全反射3.临界角学习目标1.全反射现象及其发生条件2临界角的计算；3.全反射的应用。重点全反射现象及其发生条件重、难点难点全反射的应用。学习环节和内容学生活动建议教师活动建议调整记录环节一概念介绍光疏媒质与光密媒质1、定义：1）、光疏媒质：两种媒质中折射率较小的媒质叫做光疏媒质2）、光密媒质：两种媒质中折射率较大的媒质叫做光密媒质因n C ,对光疏媒质,n较小,V较大.对光密媒质,n较大,V较小.故也可 以说，对于两种媒质，光在其中传播速度较大的是光疏媒质，光在其中传播速度较小的是光密媒质 传播速度较小.n C.反过来说，同一种光在光

2、疏媒质中传播速度较大 即:对光疏介质 n较小对光密介质 n较大同一频率的光在其中传播的 同一频率的光在其中传播的,在光密媒质中V较大;V较小。2、理解：1）、光疏媒质光密媒质是相对而言的 与光密媒质.没有绝对的光密媒质.女口：水、玻璃和金刚石三种介质比较，石=2.42。.只有对给定的两种媒质才能谈光疏媒质n 水=1.33 n 玻璃=1.51.9 n 金刚对水而言，玻璃是光密介质；但对金刚石而言，玻璃则是光疏介质。2）、光疏媒质与光密媒质的界定是以折射率为依据的，与媒质的其它属性（如密度等）无关.例如：水和酒精，n水=1.33 v n酒精=1.36，酒精相对于水而言是光 密介质，但P水卩酒。环节

3、二重点突破 全反射：1、 全反射：当光从光密媒质进入光疏媒质时，折射角大于入射角.当入射角增 大到某一角度时，折射角等于90,此时，折射光完全消失入射光全部反回原来的媒 质中，这种现象叫做全反射.2、临界角：1）、定义：光从光密媒质射向光疏媒质时，折射角等于900时的入射角，叫做临界角.用字母C表示.临界角是指光由光密媒质射向光疏媒质时，发生全反射形象时的最小入射角，是发生全反射的临界状态.当光由光密媒质射入光疏媒质时：若入射角i C,则发生全反射形象.2）、临界角的计算：A、任意两种媒质:n密、n疏：:n密对疏=辽9C：密 ,故临界角sin CC=sin 1（n；）=arcsin（：；）.其

4、中，:n密、n疏分别为光密媒质和光疏媒质的绝对折射率.B、当光由某种媒质射入真空或空气时：nssnn9CC arcsin：.sin cn3、发生全反射的条件：1）、光从光密媒质射向光疏媒质；2）、入射角大于或等于临界角，即i C.以上两个条件必须同时满足，缺一不可. 环节三知识应用全反射的应用：1.光导纤维一光纤通讯： 一种利用光的全反射原理制成的能传导光的 玻璃丝，由内芯和外套组成，直径只有几微米到100微米左右，内芯的折射图率大于外套的折射率.当光线射到光导纤维的端面上时，光线就折射进入光导纤维内，经内芯与外套的界面发生多次全反射后从光导纤维的另一端面射出，而不从外套散逸，故光能损耗极小.

5、如果把光导纤维聚集成束使其两端纤维排列的相对位置相同 就可以传送图像，如图1 所示.利用光导纤维可以弯曲传光，传像,可制作各种潜望镜，医用内窥镜等.,这样的纤维束学生理解、记忆观察、思考理解、记忆学生阅读、了解n,光线由棒的 光将全 当入射角为i时，光在棒的内侧面如图2所示，一透明塑料棒的折射率为 一端面射入，当入射角i在一定范围内变化时, 部从另一端面射出。 恰好发生全反射。由图可知，r= 2 C .由折射定律得：光在左端面折射时的折射角sin in cosCsin in如_现_故有：sin rcosC。故有:（2n ”1 sin C ,22 n 1。所以只要i arcsin ； n 1，光

6、将全部从右端面射出。再如图 的 玻璃条被弯成90, 束平行光由 A端面射入。若矩形边 长 为d，则只要曲率半径 R2d,光均能从B端射出。由图可知，只要a光线能发生全反射，则所有从A端入射的光均能发生全反射：sini= RRd sinc= 1 = 115 .解得：R 2d.可见，光纤通迅中，只要光导纤维弯曲满足 维可以足够细，楞弯成半圆及圆。2.蜃景的成因和规律：夏天，在气压恒定的海面上，空气密度随高度增加而减小，对光的折射率也3所示，一个横截面为矩形、折射率为n=1.5帰图3R nd1，则光导纤分析、思考4随之减小从而形成一具有折射率梯度的空气层。当光线通过此空气层时，将发生偏转。如图4所示，设一束从远处景物A发出的光线a以入射角1由折射率为n处射入空气层。由折射疋律有：nsini=n isinr 1(1) n isinr 1 =n2sinr 2.(2)联立(1 )、(2)式可得：nsini=n 2sinr 2 依此类推：nsini=n csinc, sinc= Jlsini.n c可见，当n i 定时，从下层空气进入上层空气的入射角不断增大，当增大到由某两层空气x - /的折射率决定的临界角时，就会全反射。聚5人在C处逆着C光线看，可看到经全反射形成的倒立虚像；在 B处逆着b光线看，也可看到经折射形成的正立虚像。护V总之。若人在较高