10.4光的全反射现象的应用（课件）

10热学、光学及原子物理初步导入从太阳和彩虹说起太阳以光和热滋养着地球上的万事万物；芬芳馥郁的鲜花将大地点缀得生机勃勃；绚丽夺目的彩虹延伸到天边的云海；山川深处的矿石蕴藏着惊人的能量……太阳内部“藏”着什么样的奥秘？彩虹是如何形成的？为什么人们能闻到远处沁人心脾的花香？学完本章知识，你将找到问题的答案。光纤通信使人类的信息传输方式发生了质的飞跃，推动了高速互联网等现代通信的发展，极大地改善了人类的生活、工作和学习方式。光纤通信是如何实现的？其中含有哪些光学知识呢？本节我们学习光的全反射现象在生产生活中的一些应用。第四节光的全反射现象的应用全反射是生活中常见的现象。阳光下叶子上的水珠特别明亮，是由于光经水射到空气时发生了全反射（图10-26）。

打磨成多面体的钻石会闪闪发光，是因为钻石的折射率非常高，发生全反射的临界角较小，射到钻石背面的光全部被反射回来，从而看上去亮晶晶的。一、全反射现象的应用第四节光的全反射现象的应用截面为等腰直角三角形的棱镜为全反射棱镜。全反射棱镜反射性能好，生成的像明亮清晰，其应用十分广泛，如精密的光学仪器常用它代替平面镜来反射光。可利用全反射棱镜制作潜望镜，潜望镜是从海面下伸出海面用以窥探海面上活动的装置，海面上物体发出的光通过两个全反射棱镜的反射进入人眼中（图10-27）。一、全反射现象的应用第四节光的全反射现象的应用光导纤维是一种比头发丝还细的能导光的纤维，它由芯线和外包层组成，芯线的折射率比外包层的折射率大得多。制作光纤的材料可以是玻璃、石英、塑料、液芯等。为了更形象地说明光导纤维的工作原理，我们来做一个小实验。二、光纤及其应用第四节光的全反射现象的应用做中学会“拐弯”的光

如图10-28所示，在暗室里放置一个容器，并在其侧面靠下的位置开一个小孔。在容器中装入水，水就从容器的小孔自由流出。使一束细光束沿水平方向从小孔对面一侧射入水中，你会发现什么现象？实验观察发现，有部分光会顺着这股水流弯曲传播。这是因为光散射到水中，其中部分光以一定的角度入射到小孔处流出的水柱内表面，水相对于空气是光密介质，当入射角大于或等于临界角时，光就会在水柱与空气接触的内表面发生全反射现象。如果在实验中把水流换成光纤，我们同样会看到，光也会在光纤中传播，直到从光纤另一端射入空气。二、光纤及其应用第四节光的全反射现象的应用光纤的内芯折射率较高，外层透明介质折射率较低，光在光纤内传播时，由光密介质入射到光疏介质，若入射角大于或等于临界角，光会在光纤内芯中不断发生全反射，直到从光纤另一端射入空气，光束不会在传输过程中漏射出来（图10-29）。这就是光导纤维能超低损耗传输光信号的“奥秘”。二、光纤及其应用第四节光的全反射现象的应用光纤通信是光纤的一个重要应用。通常把若干根光纤集成一束，制成光缆。遍布世界各地的光缆，实现了信息的大容量、高速度传递。与传统的导线传输相比，光缆传输容量大、衰减小、抗干扰能力强、能实现远距离传输，大大提高了网络通信质量。二、光纤及其应用第四节光的全反射现象的应用作业与活动第四节光的全反射现象的应用1.光纤在生产生活中的应用非常广泛。请通过网络、图书馆等收集资料，了解光纤在某一方面的应用。光纤在信号传输方面具有哪些优势？请举例说明。2.查阅资料，根据所学知识，解释什么条件下可能出现彩虹。项目任务与实践活动第四节光的全反射现象的应用3.夜间骑自行车，当汽车灯光照射到自行车尾灯时，尾灯看起来像发光一样明亮，从而提醒汽车司机要及时避让。请查阅资料，且亲自观察，了解自行车尾灯的材质和形状，并从全反射的角度解释为什么自行车尾灯在车灯照射下看起来像发光一样。项目任