高中物理 第13章 第2节全反射课件 新人教版选修3-4

1、高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件第二节全反射第二节全反射高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件课前自主学案课前自主学案核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课标定位课标定位知能优化训练知能优化训练第二节全反射第二节全反射高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件课标定位学习目标：1.知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念2能判断是否发生全反射，能计算有关问题并能解释全反射现象重点难点：1.解释全反射现象，发生全反射时临界角的计算2能判断是否发生全反射，并能进行相关计算高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件课前自主学案课前自主学案一、全反射一、全反射1光

2、疏介质和光密介质光疏介质和光密介质两种介质相比较，折射率小的介质叫两种介质相比较，折射率小的介质叫_介质介质,折射率大的介质叫折射率大的介质叫_介质介质说明：光密介质和光疏介质是相对的说明：光密介质和光疏介质是相对的光疏光疏光密光密高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件光密光密入射入射90光疏光疏高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件(3)发生全反射的条件光线从_介质射入_介质入射角_临界角二、全反射棱镜横截面是_的棱镜叫全反射棱镜，全反射棱镜是一种特殊的棱镜，在光学仪器中用来改变光的方向光密光密光疏光疏大于或等于大于或等于等腰直角三角形等腰直角三角形高中物理选修高中物理选修3-4

3、3-4课件课件三、光导纤维1光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，光导纤维对光有传导作用，是利用了光的_原理，光传播时在内芯和外套的界面上发生_2光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强全反射全反射全反射全反射高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件核心要点突破核心要点突破一、对全反射的理解1从能量角度看，光在两种介质分界面上发生反射和折射时，若不计介质的吸收，入射光能量会分配成反射和折射两部分，其中反射光能量随着入射角的增大而增强，折射光能量则随着入射角的增大而减弱当发生全反射时，折射光能量等于零，入射光能量完全转化为反射光的能量因此，当入射角越小时折射光越强

4、，而反射光越弱这正是我们看水底处物体时感到垂直下视时看得最清楚，而斜视时感到有些模糊的原因高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件即时应用(即时突破，小试牛刀)1(2011年南昌高二检测)全反射是自然界里常见的现象，下列与全反射相关的说法正确的是()A光只有从光密介质射向光疏介质时才能发生全反射B如果条件允许，光从光疏介质射向光密介质时也可能发生全反射高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件C发生全反射时，折射光线完全消失，反射光的能量几乎等于入射光的能量D只有在入射角等于临界角时才能发生全反射答案

5、：AC高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件二、全反射特例分析1“海市蜃楼”由于空中大气的折射和全反射，会在空中出现“海市蜃楼”在海面平静的日子，站在海滨，有时可以看到远处的空中出现了高楼耸立、街道棋布、山峦重叠等景象高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件(1)气候条件：当大气比较平静且海面与上层空气温差较大时，空气的密度随温度的升高而减小，对光的折射率也随之减小因海面上的空气湿度比空中低，空气的下层比上层折射率大我们可以粗略地把空中的大气分成许多水平的空气层，如图1321所示图1321高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件(2)光路分析：远处的景物反射的光线射向空中时，不断

6、被折射，射向折射率较小的上一层的入射角越来越大，当光线的入射角大到等于临界角时，就会发生全反射现象，光线就会从高空的空气层通过空气的折射逐渐返回折射率较大的下一层高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件(3)虚像的形成：当光线进入人的眼睛时，人总认为光是从反向延长线方向发射而来的，所以地面附近的观察者就可以观察到虚像且虚像成像在远处的半空中，这就是海市蜃楼的影像如图1322所示图1322高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件2“沙漠蜃景”(1)气候条件：夏天在沙漠里也会看到蜃景，太阳照到沙地上，接近沙面的热空气层比上层空气的密度小，折射率也小(2)光路分析：从远处物体射向地面的光线，

7、进入折射率小的热空气层时被折射，入射角逐渐增大，也可能发生全反射高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件(3)虚像的形成：人们逆着反射光线看去，就会看到远处物体的倒影(图1323)，仿佛是从水面反射出来的一样沙漠里的行人常被这种影像所迷惑，以为前方有水源而奔向前去，但总是可望而不可及图1323高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件特别提醒：(1)“沙漠蜃景”和“海市蜃楼”虽然都是由空中大气对光线的折射和全反射形成的，但因空气折射率大小分布有所不同，使得光线偏折情况有所不同(2)“沙漠蜃景”是倒立的虚像，而“海市蜃楼”是正立的虚像高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件即时应用(即

8、时突破，小试牛刀)2下列现象中是由于全反射造成的是()A露珠在阳光下格外明亮B直棒插入水中时，呈现弯折现象C海市蜃楼D在炎热夏天的柏油马路上，远处的路面显得格外明亮高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件解析：选ACD.露珠不是球形的，光线射入后在另一面发生了全反射，A对直棒斜插入水中时，呈现弯折现象属于光的折射，所以选项A、B错误海市蜃楼属于全反射现象，所以选项C正确D项中的情况与沙漠蜃景类似，故D正确高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件课堂互动讲练课堂互动讲练折射、全反射的判断折射、全反射的判断 如图如图1324所示，一束光由空气射到透明所示，一束光由空气射到透明介质的介质的A

9、点，入射角为点，入射角为i，则，则()图图1324高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件A当i 足够大时，在A点将发生全反射 B当i足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射C无论i多大，在A点都不会发生全反射 D无论i多大，光从球内向外射出时，都不会发生全反射高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件【精讲精析】光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，因此光在A点由空气进入介质球时，肯定不能发生全反射；光从介质球向外射出的入射角i是随着i的增大而增大的，且i的增大只是逐渐接近临界角，不可能大于临界角. 原因如下：在图1325中，对于球上任意一点，球面法线一定过图1325高中物理选修

10、高中物理选修3-43-4课件课件【答案】CD高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件【题后反思】不少同学误认为，只要入射角足够大，就能发生全反射由于受折射定律的限制，折射角r总是小于临界角C，即在D处不会发生全反射高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件变式训练1如图1326所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面平行，它们分别是玻璃和空气的界面，设为界面和界面，光线从界面射入玻璃砖，再从界面射出，回到空气中，如果改变光到达界面时的入射角，则()图1326高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件A只要入射角足够大，光线在界面上可能发生全反射现象B只要入射角足够大，光线在

11、界面上可能发生全反射现象C不管入射角多大，光线在界面上都不可能发生全反射现象D不管入射角多大，光线在界面上都不可能发生全反射现象高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件解析：选CD.在界面光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不能发生全反射现象，则选项C正确在界面光由玻璃进入空气，是由光密介质进入光疏介质，但是，由于界面和界面平行，光由界面进入玻璃后再达到界面，在界面上的入射角等于在界面上的折射角，因此入射角总是小于临界角，因此也不会发生全反射现象，选项D也正确高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件有关临界问题的求解有关临界问题的求解 在厚度为在厚度为d、折

12、射率为、折射率为n的大玻璃板下表面，的大玻璃板下表面，有一个半径为有一个半径为r的圆形发光面，为了从玻璃板的上的圆形发光面，为了从玻璃板的上方看不见这个圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴方看不见这个圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片，问所贴纸片的最小半径应为多大？一块圆形纸片，问所贴纸片的最小半径应为多大？图图1327高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件【方法总结】(1)有关范围(视场)的问题要善于寻找边界光线，直接利用边界光线分析即可，完全没有必要研究普通光线(2)在确定了边界光线后，要准确利用光的反射或折射定律进行判断或计算高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件涉及全反射的光路问题涉及全反射的光路问题高中物理选修高中物理选修3-43-4课件课件高中物理选修高中物理选修3-4