湖北省荆州市沙市第五中学物理课件人教选修3413.2全反射

1、第十三章：光,高二物理选修3-4,作者：沙市五中,第二节 全反射,（一）、光疏介质和光密介质：,光疏介质：两种介质中折射率较小的介 质叫做光疏介质。 光密介质：两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质。,*注意： 1、相对性：如水和空气比较；水和金刚石比较 2、不能理解为介质密度。如水和酒精.,i,（二）、思考光进入不同介质时的角度大小关系：,N,N,A,O,B,光疏介质,光密介质,i,r,光从光疏介质进入光密介质,N,N,A,O,B,光疏介质,光密介质,光从光密介质进入光疏介质,r,逐渐增大入射角，当入射角增大到某一角度，折射角接近90时，继续增大入射角，这时会发生什么情况？,1,2,N,N,

2、A,O,B,光疏介质,光密介质,B,1,2,N,N,A,O,光密介质,光疏介质,思考：,（三）、全反射的定义：,光由光密介质射入光疏介质时，随着入射角的增大，当折射角增大到90时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射,思考：当入射角增大到某一角度，折射角就会增大到90，这个时候就会发生全反射，这个角度有什么特殊？有什么特殊的意义法呢？,推导临界角C与介质折射率的关系,光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C 就是折射角等于90时的入射角，根据折射定律可得：,因而 ：,B,C,N,N,A,O,光密介质,光疏介质,临界角：折射角等于90时的入射角叫做临界角，用符号C

3、表示,常见物质的临界角：水：48.80 玻 璃：320-420 金刚石：24.40,（四）、全反射的条件：, 光从光密介质进入光疏介质, 入射角等于或大于临界角C,O,光密介质,N,N,A,C,光疏介质,C,C,900,全反射,思考：根据全反射所需条件解释我们所做的隐形实验？,例题：尝试过在游泳课的时候潜入水中看岸上的景物吗?你会发现水面上的所有景物，都出现在一个倒立圆锥里，为什么？,接近900,接近900,c,c,c,c,解：由临界角公式SinC=1/n和水的率n=1.33，可求得临界角C：,SinC=,C=arcsin,设圆锥的顶角为，则有,=2C=97.60,=48.80,巩固练习：,练

4、习1：光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是什么？ A，a是光密介质，b是光疏介质 B、光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度 C、光的入射角必须大于或等于临界角 D、必须是单色光,正确答案：A、C,练习2：光由折射率为的介质中以400的入射角射到介质与空气的界面上，问能否发生全反射？,解析：不能发生全反射，因为全反射有两个条件，第一个条件为光从光密介质进入光疏介质，此题满足要求。第二个条件为入射角大于或者等于临界角，通过计算发现此介质临界角为45度，所以不满足要求，由此可知不能发生全反射。,（五）、全反射的主要应用：,1、全反射棱镜：（截面为等

5、腰直角三角形的棱镜）,45,45,45,45,分析全反射反射成像时与平面镜对比的优越性,全反射棱镜典型应用,A、原理：利用全反射原理,B、作用：改变光路,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，比方说显微镜，单反相机，潜望镜，望远镜,2、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,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，饰品等,本节小结： 1、光疏介质与光密介质的