高二物理《全反射》(课件)

1、湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11折射率的概念折射率的概念复习：复习：)1( nvcn是光从真空射入某种介质中时的折射率；是光从真空射入某种介质中时的折射率；21sinsinn湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11H2OS问：光从一种介质进入另一种介质时会发问：光从一种介质进入另一种介质时会发生什么现象呢？生什么现象呢？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11 一般，光从一种介质进入另一种介质一般，光从一种介质进入另一种介质时会发生折射现象，还

2、有反射现象。光路时会发生折射现象，还有反射现象。光路图如下：图如下：H2OSi ir问：光从一种介质进入另一种介质时会发问：光从一种介质进入另一种介质时会发生什么现象呢？生什么现象呢？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11假设水中有一个可以移动激光器假设水中有一个可以移动激光器S，它，它发出的光线从水射向空气，入射角为发出的光线从水射向空气，入射角为i，反射，反射角为角为i ，折射角为，折射角为 。因为是从光密介质射向。因为是从光密介质射向光疏介质，光疏介质， i H2OSi ir湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11 当当S向右移动时，

3、向右移动时，入射角入射角i增大，则反射增大，则反射角和折射角都增大角和折射角都增大H2OSi ir假设水中有一个可以移动激光器假设水中有一个可以移动激光器S，它，它发出的光线从水射向空气，入射角为发出的光线从水射向空气，入射角为i，反射，反射角为角为i ，折射角为，折射角为 。因为是从光密介质射向。因为是从光密介质射向光疏介质，光疏介质， i 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11H2OSi ir 当当S向右移动时，向右移动时，入射角入射角i增大，则反射增大，则反射角和折射角都增大角和折射角都增大假设水中有一个可以移动激光器假设水中有一个可以移动激光器S，它，它发出

4、的光线从水射向空气，入射角为发出的光线从水射向空气，入射角为i，反射，反射角为角为i ，折射角为，折射角为 。因为是从光密介质射向。因为是从光密介质射向光疏介质，光疏介质， i 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11H2OSi ir 当当S向右移动时，向右移动时，入射角入射角i增大，则反射增大，则反射角和折射角都增大角和折射角都增大假设水中有一个可以移动激光器假设水中有一个可以移动激光器S，它，它发出的光线从水射向空气，入射角为发出的光线从水射向空气，入射角为i，反射，反射角为角为i ，折射角为，折射角为 。因为是从光密介质射向。因为是从光密介质射向光疏介质，光疏介

5、质， i 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11当入射角增大当入射角增大到到C时，折射角刚好时，折射角刚好增达到增达到90 H2OSi ir 当当S向右移动时，向右移动时，入射角入射角i增大，则反射增大，则反射角和折射角都增大角和折射角都增大假设水中有一个可以移动激光器假设水中有一个可以移动激光器S，它，它发出的光线从水射向空气，入射角为发出的光线从水射向空气，入射角为i，反射，反射角为角为i ，折射角为，折射角为 。因为是从光密介质射向。因为是从光密介质射向光疏介质，光疏介质， i 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11当入射角增大当入

6、射角增大到到C时，折射角刚好时，折射角刚好增达到增达到90 H2OSi irC 当当S向右移动时，向右移动时，入射角入射角i增大，则反射增大，则反射角和折射角都增大角和折射角都增大假设水中有一个可以移动激光器假设水中有一个可以移动激光器S，它，它发出的光线从水射向空气，入射角为发出的光线从水射向空气，入射角为i，反射，反射角为角为i ，折射角为，折射角为 。因为是从光密介质射向。因为是从光密介质射向光疏介质，光疏介质， i 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11 当当S移动时，入移动时，入射角射角i增大，则反射增大，则反射角和折射角都增大角和折射角都增大当入射角增大

7、当入射角增大到到C时，折射角刚好时，折射角刚好增达到增达到90 H2OSi irC假设水中有一个可以移动激光器假设水中有一个可以移动激光器S，它，它发出的光线从水射向空气，入射角为发出的光线从水射向空气，入射角为i，反射，反射角为角为i ，折射角为，折射角为 。因为是从光密介质射向。因为是从光密介质射向光疏介质，光疏介质， i 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11若入射角继续增大呢？若入射角继续增大呢？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11若入射角继续增大呢？若入射角继续增大呢？下面让我们通过演示实验，看一看将会下面让我们通过演示实验，

8、看一看将会发生什么现象。发生什么现象。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11若入射角继续增大呢？若入射角继续增大呢？下面让我们通过演示实验，看一看将会下面让我们通过演示实验，看一看将会发生什么现象。发生什么现象。实验：让一束激光从半圆形玻璃砖的弧实验：让一束激光从半圆形玻璃砖的弧面沿半径射到面沿半径射到AB界面的界面的O点。（如图）点。（如图）反射镜反射镜激激光光束束激光器激光器ABOnr湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11若入射角继续增大呢？若入射角继续增大呢？下面让我们通过演示实验，看一看将会下面让我们通过演示实验，看一看将会发生什

9、么现象。发生什么现象。实验：让一束激光从半圆形玻璃砖的弧实验：让一束激光从半圆形玻璃砖的弧面沿半径射到面沿半径射到AB界面的界面的O点。（如图）点。（如图）旋转玻璃旋转玻璃砖，改变入射砖，改变入射角角i，我们可以，我们可以看到：看到：反射镜反射镜激激光光束束激光器激光器ABOnr湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 111.全反射全反射：入射角：入射角i增大时，折射角增大时，折射角r也也增大，折射光线越来越暗，反射光线却逐渐增大，折射光线越来越暗，反射光线却逐渐变变亮亮；当入射角；当入射角i增大到某一角度

10、时，折射角增大到某一角度时，折射角r达到达到90 ，折射光线就完全消失了，只剩下，折射光线就完全消失了，只剩下反射光线，这种现象叫全反射。反射光线，这种现象叫全反射。一、全反射一、全反射湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 111.全反射全反射：入射角：入射角i增大时，折射角增大时，折射角r也也增大，折射光线越来越暗，反射光线却逐渐增大，折射光线越来越暗，反射光线却逐渐变变亮亮；当入射角；当入射角i增大到某一角度时，折射角增大到某一角度时，折射角r达到达到90 ，折射光线就完全消失了，只剩下，折射光线就完全消失了，只剩下反射光线，这种现象叫全反射。反射光线，这种现象叫全

11、反射。2.临界角临界角：折射角为：折射角为90 时的入射角叫时的入射角叫做临界角，用做临界角，用C表示。表示。一、全反射一、全反射湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11思考与讨论：思考与讨论：光在两种介质界面是否一定同时光在两种介质界面是否一定同时存在着反射和折射现象？存在着反射和折射现象？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11思考与讨论：思考与讨论：光在两种介质界面是否一定同时光在两种介质界面是否一定同时存在着反射和折射现象？存在着反射和折射现象？ 答答: :当光从光密介质进入光疏介质时，随着当光从光密介质进入光疏介质时，随着入射角增大

12、，折射角也增大，这是一个量变过入射角增大，折射角也增大，这是一个量变过程；当入射角达到临界角和大于临界角时，就程；当入射角达到临界角和大于临界角时，就引起质变，出现了全反射现象。所以光在两种引起质变，出现了全反射现象。所以光在两种介质界面不一定同时存在着反射和折射现象。介质界面不一定同时存在着反射和折射现象。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11请同学们思考下面几个问题：请同学们思考下面几个问题：1. 如果激光束从空气直接射到玻璃砖的直径如果激光束从空气直接射到玻璃砖的直径 AB界面上，还会不会发生全反射？界面上，还会不会发生全反射？2. 要满足什么条件，才可以发生

13、全反射呢？要满足什么条件，才可以发生全反射呢？ 3. 对于某种介质，它的临界角是多大呢？对于某种介质，它的临界角是多大呢？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 113.发生全反射的条件：发生全反射的条件： 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 111）. 光必须从光密介质射向光疏介质；光必须从光密介质射向光疏介质；2）. 入射角必须大于（或等于）临界角。入射角必须大于（或等于）临界角。3.发生全反射的条件：发生全反射的条件： 思考：不同介质的折射率不同，临界角是不一思考：不同介质的折射率不同，临界角是不一样的。怎样计算某种介质在空气中发生全反射样

14、的。怎样计算某种介质在空气中发生全反射的临界角？的临界角？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 111）. 光必须从光密介质射向光疏介质；光必须从光密介质射向光疏介质；2）. 入射角必须大于（或等于）临界角。入射角必须大于（或等于）临界角。3.发生全反射的条件：发生全反射的条件： 思考：不同介质的折射率不同，临界角是不一思考：不同介质的折射率不同，临界角是不一样的。怎样计算某种介质在空气中发生全反射样的。怎样计算某种介质在空气中发生全反射的临界角？的临界角？Cnsin90sinsinsin021nC1sin湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 1

15、1 【例例1】如图所示，】如图所示，EF和和MN是长方形玻璃砖两是长方形玻璃砖两平行侧面，将其置于空气中，一束光线射到玻璃平行侧面，将其置于空气中，一束光线射到玻璃砖的砖的EF面上若入射角逐渐增大到靠近界面，关面上若入射角逐渐增大到靠近界面，关于能否发生全反射的判断，下列正确的是于能否发生全反射的判断，下列正确的是:A. 在在EF面上不可能，在面上不可能，在MN面上有可能面上有可能B. 在在EF面上有可能，在面上有可能，在MN面上不可能面上不可能C. 在在EF和和MN面上都有可能面上都有可能D. 在在EF和和MN面上都不可能面上都不可能湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11教材P50例题湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11二、全反射棱镜二、全反射棱镜湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11二、全反射棱镜二、全反射棱镜湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2011年上学期制作 11三、光导纤维三、光导纤维湖南长郡卫星远程学