全反射要点导学

1、 第二节 全反射 【学习目标】 1、知道光疏介质和光密介质，认识光的全反射现象。2、掌握临界角的概念和发生全反射的条件。3、知道全反射棱镜及其应用，了解光导纤维的工作原理，认识光纤技术对社会经济生活的重大影响。【要点导学】一、光疏介质和光密介质1、光疏介质：两种介质相比较，折射率较小的介质，光在其中速度较大光密介质：两种介质相比较，折射率较大的介质，光在其中速度较小2、注意：光疏介质光密介质是相对而言的光疏介质与光密介质的界定是以折射率为依据的，与介质的其它属性(如密度等)无关思考：当光从折射率为n的介质斜射入空气时，比较入射角和折射角的大小，随着入射角的增大会发生什么现象？二、全反射1、从光

2、疏介质到光密介质：折射角_入射角，折射角_90从光密介质到光疏介质：折射角_入射角，折射角可_902、全反射：光由_介质射入_介质时，随着入射角的增大，折射角也增大，当折射角增大到_时，折射光_，只剩下_，这种现象叫做全反射。3、临界角：折射角等于90O时的入射角，叫做临界角，用符号C表示。4、全反射产生的条件：（1）光由_介质射向_介质；（2）入射角_临界角。5、临界角C的计算：6、解释自然界中常见的全反射现象：（1）水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮（2）蒙气差：覆盖地球表面的大气，越接近地表折射率越大，来自遥远天体的光穿过地球大气层时被折射，我们看到太阳（星星）的位置，比它的实际位置要高一

3、些，这种效应叫做蒙气差。（3）海边、沙漠蜃景的成因：地面（海面）附近上下层空气密度差别较大时，远处景物发出光线经过折射率不同空气层，发生显著折射或全反射，使景物像呈现在空中或地面下的奇妙景观。分为上现、下现和侧现海市蜃楼。三、全反射的应用：（1）全反射棱镜：截面为 三角形的棱镜图13-2-1光学特性：当光垂直于它的一个界面射入后，都会在其内部发生全反射，与平面镜相比，它的反射率高，几乎达到100，失真小。 作用：改变光路；光线由AB面垂直入射时的光路图：光线由AC面垂直入射时的光路图：应用：代替平面镜，如自行车尾灯、潜望镜、望远镜（五棱镜）（2）光导纤维：原理：利用了全反射的原理构造：非常细的

4、特制玻璃丝，直径从几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，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。 优点：容量大，衰减小，抗干扰强【例题分析】【例1】光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是（ ）A光从玻璃射到分界面上，入射角足够小 B光从玻璃射到分界面上，入射角足够大C光从空气射到分界面上，入射角足够小 D光从空气射到分界面上，入射角足够大【例2】一直角棱镜的横截面一平行细光束从o点沿垂直于bc面的方向射入棱镜已知棱镜材料的折射率为 ，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线( )图13-2-2A从面ab 射出B从面ac射出C从面bc射出，且与bc面斜交D

5、从面bc射出，且与bc面垂直 【例3】折射率为n，长度为L的玻璃纤维置于空气中，若从A端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射，最后从B端射出，求：（1）光在A面上入射角的最大值（2）若光在纤维中恰能发生反射，由A端射入到从B端射出经历的时间是多少？（3）若要使从A端射入的光线不论入射角多大，都能在纤维中发生全反射，而从B端射出，纤维的折射率不能小于多少？图13-2-3图13-2-4【例4】如图13-2-4所示是半圆柱（透光）的主截面，其折射率为，平行光束与半圆柱平面成45角入射，试求光线从半圆面射出的范围。【追踪训练】1、在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在顶角约为97.6的倒立圆锥

6、里，为什么？【课堂小结】全反射发生条件及有关应用。【分层练习】 第二节 全反射 班级 姓名 学号 （ ）1、光在某种介质中的传播速度1.5108m/s，则光从此介质射向真空并发生全反射的临界角是 A15 B30 C45 D60图13-2-5（ ）2、一束光从空气射向折射率为n= 的某种玻璃的表面，如图13-2-5所示， i代表入射角，则A当i45时会发生全反射现象B无论入射角是多大，折射角都不会超45C欲使折射角g =30应以i=45的角度入射D当入射角i=arctan 时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直图13-2-6（ ）3、两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中，折射现象如图13-2-6

7、（），下列结论中正确的是A在水中的传播速度，光束a比光束b大B在水中的传播速度，光束a比光束b小C水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大ABCD图13-2-7（ ）4、如图13-2-7所示，光线由空气射入玻璃砖，玻璃砖的AB、CD两面平行，AC、BD两个端面与AB、CD面垂直，入射点O的位置不变，入射光线的方向可以任意变化，下列说法中正确的是A光线在AB界面上不可能出现全反射B光线在CD界面上不可能出现全反射C光线在BD界面上可能出现全反射D光线在BD界面上不可能出现全反射（ ）5、一束平行单色光从真空射向一块半圆形的玻璃块，入射方向

8、垂直直径平面，如图13-2-8，已知该玻璃的折射率为2，下列判断中正确的是图13-2-8A所有光线都能通过玻璃块B只有距圆心两侧R/2范围内的光线才能通过玻璃块C只有距圆心两侧R/2范围内的光线不能通过玻璃块D所有光线都不能通过玻璃块（ ）6、用临界角为42的玻璃制成的三棱镜ABC，B=15，C=90，一束光线垂直AC面射入，它在棱镜内发生全反射的次数为图13-2-8A2次 B3次C4次 D5次7、水的折射率n=4/3，当在水面下h=2m深处放一强点光源时，看到透光水面的最大直径是多大？当此透光水面的直径变大时，光源正在上浮还是正在下沉？8、如图13-2-9所示，一透明塑料棒的折射率为n，光线由棒的一端面射入，当入射角i在一定范围内变化时，光将全部从另一端面射出。当入射角为i为多少时，光在棒的内侧面恰好发生全反射？图13-2-9MNbdOa图13-2-109、半径为R的半