第2节光的全反射.pptx

1、,光的全反射,授课人:李紫燕,用一支笔形手电筒（装在一个密封的塑料袋中），打开开关，插入装满水的喷壶嘴中。当在黑暗中浇水， 观察能否把光倒出来？,一、演示实验:会弯曲的光导体,俯视图,当在黑暗中浇水，喷壶喷出的水流就会闪光,弯曲的水流接触地面时，还会显现一个光痕。,侧视图,为何光仅在弯曲的水柱中传播？,光从水入射到空气在界面发生 哪些现象？,现象分析:,i,水,空气,为什么看不到折射光线？,与入射角度有关?,与传播介质有关？,猜想：,光从水入射到空气在界面发生哪些现象？,探究一：入射角的影响,随着入射角的增大，反射光线和折射光线的亮度如何变化？,反射光线的亮度在逐渐变亮，而折射光线的亮度在逐渐

2、变暗。,当入射角增大到某一角度，使折射角达到90时，折射光完全消失，只剩下反射光。,什么时候折射光线消失？,90,i,1.全反射现象,光从水入射到空气中时，折射角大于入射角，当入射角增大到一定程度时，折射光线完全消失，全部光线都被反射回水内，这种现象称全反射现象，简称全反射。,2.临界角,刚好发生全反射（即折射角变为90）时的入射角叫全反射的临界角,符号：C,C,90,根据折射定律可得,全反射的临界角计算公式,=,sinC=,探究二：介质的影响,思考:光从空气入射到水会出现折射光线消失？,不可以，入射角折射角,3.光疏介质、光密介质,对两种不同的介质，折射率较小的介质叫做光疏介质，折射率较大的

3、介质叫做光密介质。,4.发生全反射的条件,入射角大于等于临界角，即 i C。,光由光密介质射入光疏介质；,课前实验“会弯曲的光导体”,能把光倒出来，,水,空气,是因为它在水中发生了连续的全反射。,二、全反射的应用：光导纤维,iC,光导纤维,玻璃内芯,塑料外套,中心折射率大玻璃芯,（光纤）,中间为折射率小硅玻璃包层,外层加强用的树脂涂层,光导纤维原理,传输图像,光纤通讯,甲地,乙地,光信号,电信号,文字,声音,图像,优点：容量大、衰减小、速度快、抗干扰强,主要通信方式,内窥镜,光纤发展历史,1966-前香港中文大学校长高锟预言光纤将用于通信。,1977-首次实际安装电话光纤网路。,1979-赵梓

4、森制出我国自主研发的第一根实用光纤，被誉为“中国光纤之父”。,2009-高琨“光在光导纤维中的传输以用于光学通信”方面取得突破性成就而获得诺贝尔物理学奖。,高锟,三、巩固提高,例：音乐喷泉随着音乐变换，为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴，是快节奏的城市生活夜间一项颇为浪漫闲适的娱乐项目。音乐喷泉一般都会在水池底安装一些彩灯来营造气氛，吸引游客驻足观赏。若水域为边长为a的方型水池（a足够大），水的折射率为n,灯到水面高度为h，设问水池上方的人看到水下的灯照亮水面的区域： 是否照亮整个区域？ 是什么形状？ 产生该形状的原理？ 求照亮区域的面积？,水下的灯照亮水面都刚好形成一个圆,

5、不能,空气,水,S,C,C,水下的灯是向四面八方照射，光能够折射出水面的区域是有光亮的，由于全反射不能射出的区域没有光亮，水池上方的人看到水下的灯照亮水面的区域是圆形的。,产生该形状的原理？,求照亮区域的面积？,解：,发生全反射的临界角为：,C,C,h,R,照亮区域的面积S为圆形,由 式可得：,A,B,O,S= ,总结,1.全反射现象 2.临界角:(C) 3.光疏介质 光密介质 4.发生全反射的两个条件 光由光密介质射入光疏介质 入射角大于等于临界角 （i C）,sinC=,A,B,C,D,O,O,1.观察自行车“尾灯”的结构并思考,这样的设计有什么好处？,作业：,作业：,2.“光纤通信”利用了光的全反射原理已知折射率为n、长为L的玻璃纤维置