13.2《全反射》课件(上课用)[春苗教育]

1、13.2 全全 反反 射射 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 1 3 N N A O B 空气 1 2 空气 N N A O B 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 23 n n2 一、光疏介质与光密介质一、光疏介质与光密介质 完成下列光路图完成下列光路图 光从光疏介质进入光密介质，折射角光从光疏介质进入光密介质，折射角_入射角；入射角； 光从光密介质进入光疏介质，折射角光从光密介质进入光疏介质，折射角_入射角入射角 既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入既然

2、光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入 射角。可以预料，当入射角增大到一定程度，但还没射角。可以预料，当入射角增大到一定程度，但还没 有达到有达到900时，折射角就会增大到时，折射角就会增大到900。如果入射角再。如果入射角再 增大，会出现什么现象增大，会出现什么现象？ 思考与讨论思考与讨论 让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在这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。察反射光线和折射光线的变化。 示示 演演 13 光密介质 N N

3、 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 临界角临界角 发生全反射现象 二、全反射二、全反射: : 当入射角增大到某一角度当入射角增大到某一角度, ,使使折射角达到折射角达到90900 0时时, ,折射折射 光完全消失光完全消失, ,只剩下反射光只剩下反射光, ,这种现象叫做全反射，这这种现象叫做全反射，这 时的入射角叫做临界角时的入射角叫做临界角。 不同的介质，由于折射率不同，在空气中发生全反射的临界不同的介质，由于折射率不同，在空气中发生全反射的临界 角是不一样的。请大家计算折射率为角是不一样的。请大家计算折射率为n的某

4、种介质在空气（真的某种介质在空气（真 空）中发生全反射时的临界角空）中发生全反射时的临界角C。 思考与讨论思考与讨论 N A 介质介质 N O 空空 气气 1 2 B n C 1 sin 光从介质射入空气（真空）光从介质射入空气（真空） 时，发生全反射的临界角时，发生全反射的临界角C与介与介 质的折射率质的折射率n的关系是的关系是 常见物质的临界角：水：48.80 玻璃：320-420 金刚石：24.40 海市蜃楼海市蜃楼 大气中的光现象大气中的光现象海市蜃楼（海面）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，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，

5、密度小，折射率小，远方物体发出上层空气温度高，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。全反射，再射会地面，观察者感觉这光线来自空中。 正立虚象 海市蜃楼.swf 夏日“淋湿”的马路 大气中的光现象大气中的光现象沙漠或马路沙漠或马路 解释：贴近地面空气温度高，密度小，折射率小，上解释：贴近地面空气温度高，密度小，折射率小，上 层空气温度低，密度大层空气温度低，密度大 ，折射率大，折射率大 。远方物体发出。远方物体发出 的有些光线向地面入射时不断折射弯曲，到地面附近的

6、有些光线向地面入射时不断折射弯曲，到地面附近 时发生全反射，再折向上射向远处空中，观察者感觉时发生全反射，再折向上射向远处空中，观察者感觉 这光线来自地下。这光线来自地下。 倒立虚象 1、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜） 45 45 45 45 45 潜望镜潜望镜 全反射棱镜典型应用 水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮 原因：原因： 光从水或玻璃射光从水或玻璃射 向气泡时，一部分向气泡时，一部分 光在分界面上发生光在分界面上发生 了全反射。了全反射。 其它全反射现象其它全反射现象 叶面上的露珠特别亮 激光笔发出的光射入激光笔发出的光射入 一根弯曲的有机玻璃棒的一根弯曲的有机玻璃棒的 一

7、端，观察光传播的路径一端，观察光传播的路径 有什么特点。有什么特点。 示示 演演 2 2、光导纤维、光导纤维 原理：原理：当光在玻璃棒内传播时，如果从玻璃射向空气的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。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

8、 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。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通信的发展历史只有2020多年的，但是发展

9、的速度是惊人的多年的，但是发展的速度是惊人的 光导纤维在 通信上的应用 在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为 什么？这个圆锥的顶角是多大？什么？这个圆锥的顶角是多大？ C 水的折射率为水的折射率为1.33 所以所以C=48.80 则有圆锥顶角则有圆锥顶角=2C=97.60 n C 1 sin 光线在空气和玻璃的分界面上发光线在空气和玻璃的分界面上发 生全反射的条件是生全反射的条件是 ( )( ) A.A.光从空气射到分界面上光从空气射到分界面上, ,入射角足够小入射角足够小 B.B.光从空气射到分界面上光从空气射到

10、分界面上, ,入射角足够大入射角足够大 C.C.光从玻璃射到分界面上光从玻璃射到分界面上, ,入射角足够大入射角足够大 D.D.光从玻璃射到分界面上光从玻璃射到分界面上, ,入射角足够小入射角足够小 练习一 练习二 光由折射率为光由折射率为 的介质中射入空的介质中射入空 气时，发生全反射的临界角气时，发生全反射的临界角( ( ) ) A. 300B. 450C. 600D. 900 2 2 B 600 0 空气空气 A 600 0 空气空气 B 600 0 空气空气 C 600 0 空气空气 D C 光由空气射入某介质时光由空气射入某介质时, ,入射角为入射角为45450 0, ,折射角折射角 为为30300 0, ,当光由该介质进入空气时当光由该介质进入空气时, , 如果入射角如果入射角 为为60600 0, ,下列各光路图中可能的是下列各光路图中可能的是( )( ) 练习三 反射平面镜 一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，我们在以前讨论平 面镜成像都只考虑这个银面的反射，实际上由