第2节　全反射　光导纤维 (2).ppt

1、1.2 全反射 光导纤维,学习目标,1.通过比较光在不同介质的光路图，能说出光疏介质、光密介质的概念。 2.通过观察全反射实验，说出全反射，临界角的概念，总结出发生全反射的条件。 3.通过阅读全反射棱镜，光导纤维，总结出全反射在实际生活中的应用。,海市蜃楼,海市蜃楼,如何解释这种现象？,小组合作探究：,一、探究：光疏介质与光密介质？ 二、探究：全反射现象？ 三、探究：全反射的应用？,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密介质光疏介质和光密介质是相对的,介质 1,介质2,介质1相对介质2是光疏介质,介质1与介质2相对空气都是光密介质,2,3,n,n2,

2、一、光疏介质与光密介质,完成下列光路图,光从光疏介质进入光密介质，折射角_入射角；光从光密介质进入光疏介质，折射角_入射角,小于,大于,让光沿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。,示演,二、全反射:,当入射角增大到某一角度,使折射角达到900时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫做全反射，这时的入射角叫做临界角。,1,3,光密介质,N,N,A,O,C,光疏介质,当光线从光密介质射入光疏介质时，如果入射角等于或大于临界角，就发生全反射现象,1 临界角,发生全反射现象,光从介质射入空气（真空）时，发生全

3、反射的临界角C与介质的折射率n的关系是,常见物质的临界角：水：48.80 玻璃：320-420 金刚石：24.40,海市蜃楼,大气中的光现象海市蜃楼（海面）,解释：海面上下层空气温度低，密度大，折射率大，上层空气温度高，密度小，折射率小，远方物体发出的光线向空中入射时不断折射弯曲，到某高度时发生全反射，再射会地面，观察者感觉这光线来自空中。,正立虚象,1、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）,45,45,45,全反射的应用,全反射棱镜典型应用,A、原理：利用全反射原理,B、作用：改变光的方向,C、优越性：反光率高,接近达到100%，成像失真小.,D、应用：精密昂贵的光学仪器中，比方说显微

4、镜，单反相机，潜望镜，望远镜,自行车尾灯等,激光笔发出的光射入一根弯曲的有机玻璃棒的一端，观察光传播的路径有什么特点。,示演,2、光导纤维,原理：当光在玻璃棒内传播时，如果从玻璃射向空气的入射角大于临界角，光会发生全反射，于是光在玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。, 我们常常听到的“光纤通信”就是利用了全反射的原理，为了说明光导纤维对光的传导作用，我们做下面的实验,光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到几百微米之间，由内芯与外套两层组成内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射,把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，图像就可以从一段

5、传到另一端了,光导纤维,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,光导纤维在通信上的应用,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，医学及工业内窥镜等,光线在空气和玻璃的分界面上发 生全反射的条件是 ( ) A.光从空气射到分界面上,入射角足够小 B.光从空气射到分界面上,入射角足够大 C.光从玻璃射到分界面上,入射角足够大 D.光从玻璃射到分界面上,入射角足够小,练习一,练习二,光由折射率为 的介质中射入空 气时，发生全反射的临界角( ),A. 300,B. 450,C. 600,D. 900,B,C,光由空气射入某介质时,入射角为450,折射角为300,当光由该介质进入空气时, 如果入射角为600,下列各光路图中可能的是( ),练习三,课后作业:,1. 查阅资料,了解我国光