全反射习题课1

1、美丽的光纤装饰美丽的光纤装饰美丽的光纤装饰 不同介质的折射率不同，我们把折射率较小不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质密介质光疏介质和光密介质是相对的光疏介质和光密介质是相对的一、光疏介质与光密介质一、光疏介质与光密介质 根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角；光由光密介质射入光时，折射角小于入射角；光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角疏介质时，折射角大于入射角. .完成下列光路图完成下列光路图 让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平让光沿

2、着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在这个边与空气的界面上会发生反直的边上，在这个边与空气的界面上会发生反射和折射。逐渐增大入射角，观察反射光线和射和折射。逐渐增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化。折射光线的变化。示示演演NN12介质介质AOB空气空气C13介质介质NNAO空气空气CBN12介质介质NAO空气空气C光从玻璃光从玻璃空气，当入射角达到某个角度时空气，当入射角达到某个角度时,折射角达到折射角达到90， 入射角增大，反射光强度增加，折射光强度入射角增大，反射光强度增加，折射光强度减弱；减弱；实验现象：实验现象：在直径在直径ABAB的分界面的分界面同时存在反射光和折射光；同时存

3、在反射光和折射光； 入射角增大，反射角增大，折射角也入射角增大，反射角增大，折射角也 增大；增大；C介质介质AOB空气空气此时此时折射光线消失折射光线消失 ，入射，入射光全部反射回介质中。光全部反射回介质中。二、全反射二、全反射: : 当入射角增大到某一角度当入射角增大到某一角度, ,使使折射角达到折射角达到90900 0时时, ,折射光完全消失折射光完全消失, ,只剩下反射光只剩下反射光, ,这种现这种现象叫做全反射，这时的入射角叫做临界角。象叫做全反射，这时的入射角叫做临界角。 2、发生全反射现象的条件、发生全反射现象的条件 当光线从当光线从光密介质射入光疏介质光密介质射入光疏介质时，如果

4、入时，如果入射角等于或大于临界角，就发生全反射现象射角等于或大于临界角，就发生全反射现象 1 1、定义：、定义：nC1sin3 3、临界角临界角水的临界角为水的临界角为48.80 金刚石的临界角为金刚石的临界角为24.40各种玻璃的临界角为各种玻璃的临界角为32320 0-42-420 0 nCCsin1sin90sinC介介质质AOB空空气气例例1 1、一束光线由空气射入截面为半圆形的玻璃砖，再由玻璃砖射出，入射光线的延一束光线由空气射入截面为半圆形的玻璃砖，再由玻璃砖射出，入射光线的延长线沿半径，则如图所示的光路图正确的是长线沿半径，则如图所示的光路图正确的是( () ) A AB B C

5、 CD DDBCDC通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折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产生全圆心两侧一定范围外的光线将在曲面产生全反射反射。例例2 2、一一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列说法正确的是说法正确的是( ( ) )A A只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B B只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖例例3 3、在厚度为在厚度为d d、折射率为、折射率为n n的大玻璃板下的大玻璃板下表面，有一个半径为表面

6、，有一个半径为r r的圆形发光面为了的圆形发光面为了从玻璃板的上方看不见这个圆形发光面，从玻璃板的上方看不见这个圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片，问可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片，问所贴纸片的最小半径应为多大？所贴纸片的最小半径应为多大？解析：解析：如图所示，如图所示，S S点为圆形发光面边缘上一点点为圆形发光面边缘上一点，由该点由该点发出的光线能射出玻璃板的范围由临界光线发出的光线能射出玻璃板的范围由临界光线SASA 确定，确定，当入射角大于临界角当入射角大于临界角C C 时，光线就不能射出玻璃板了时，光线就不能射出玻璃板了6000空气空气A6000空气空气B6000空气空气C

7、6000空气空气DC例例4、光由空气射入某介质时光由空气射入某介质时, ,入射角为入射角为45450 0, ,折射折射角为角为30300 0, ,当光由该介质进入空气时当光由该介质进入空气时, , 如果入射角如果入射角为为60600 0, ,下列各光路图中可能的是下列各光路图中可能的是( )( )例例5、劣质的玻璃中往往含有气泡劣质的玻璃中往往含有气泡.这些空气这些空气泡看上去比较亮泡看上去比较亮,对这一现象有下列不同对这一现象有下列不同的解释的解释,其中正确的是其中正确的是()A空气泡对光线有聚集作用空气泡对光线有聚集作用,因而较亮因而较亮.B.空气泡对光线有发散作用空气泡对光线有发散作用.

8、因而较亮因而较亮.C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射生全反射,因而较亮因而较亮.D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射生全反射,因而较亮因而较亮.D例例6、在水中的鱼看来，水在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，面上和岸上的所有景物，都出现在顶角约为都出现在顶角约为97.6的的倒立圆锥里，为什么？倒立圆锥里，为什么？解：由临界角公式解：由临界角公式SinCSinC=1/n=1/n和水的率和水的率n=1.33n=1.33，可求得临，可求得临界角界角C C：SinC = = 所以所以C=48.8C=48.80 0则有圆锥顶角则有圆锥顶角=2C=97.6=2C=97.60 0C海市蜃楼海市蜃楼海市蜃楼 中新网2004年3月16日电 据日本读卖新闻报道，日本根室市职员谷口博之在北海道根室市海域的根室海峡上空，观测到了船悬于半空的海市蜃楼奇观，并将其拍摄下来。 中央电视台记者2001年9月12日在奔赴中国西部长江源头采访途中拍下了难得一见的“海市蜃楼”。当记者沿着青藏公路经过海拔2675米的万长盐桥时，