发生全反射的临界角课件

沙漠中的旅行者急于找到水源时，有时会意外地看到前方有一片晶莹的“水面”，而当他们向前走去时，“水面”却是可望而不可即，原来这就是“蜃景”．这种现象是怎样形成的呢？1．不同介质的折射率

，把折射率小的介质称为

介质，折射率大的介质称为

介质，光疏介质与光密介质是

的．2．全反射现象的发生条件是

；

．不同光疏光密相对光从光密介质射向光疏介质入射角大于临界角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．根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质(例如由空气射入水)时，折射角小于入射角；光由光密介质射入光疏介质(例如由水射入空气)时，折射角大于入射角.(1)定义当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射，这时对应的入射角叫做临界角．(2)发生全反射的条件①发生全反射现象必须满足的两个条件一是光由光密介质射向光疏介质；二是入射角大于或等于临界角．②临界角的计算光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角，C与介质的折射率n的关系是sinC＝特别提醒：1．光疏介质和光密介质是相对而言的，并没有绝对的意义．2．光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小．水或玻璃中的气泡为何特别明亮？解析：水或玻璃中的气泡是光疏介质，光经水或玻璃照射气泡时，一部分光会发生全反射，有更多的光反射到人的眼晴中，光的能量大了，人就会感觉特别明亮.①全反射棱镜全反射棱镜是利用全反射改变光路以便于观察．②光纤通信全反射现象在通信中有重要的作用，光导纤维之所以能传光、传像，就是利用了光的全反射现象．光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务．目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络．下列说法正确的是 (

)A．光纤通信利用光作为载体来传递信息B．光导纤维传递光信号是利用光的折射原理C．光导纤维传递光信号是利用光的反射和折射原理D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝答案：AD解析：光纤通信利用了光的全反射原理来传递信息.(1)确定光是由光疏介质进入光密介质还是由光密介质进入光疏介质．(2)若光由光密介质进入光疏介质时，则根据sinC＝确定临界角，看是否发生全反射．(3)根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光路”．(4)运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理，运算及变换进行动态分析或定量计算． 一束光线由空气射入截面为半圆形的玻璃砖，再由玻璃砖射出，入射光线的延长线沿半径，则如图所示的光路图正确的是(

)A．①②

B．②③

C．③④

D．①④解析：在玻璃砖的下边，由于光是从光密介质到光疏介质，因此在这个面上有可能发生光的折射，如果入射角大于临界角，则发生全反射．由光的折射定律和全反射的知识，很容易看出①④图正确，故正确答案为D.答案：D如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列说法正确的是 (

)A．只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B．只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C．通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折D．圆心两侧一定范围外的光线将在曲面产生全反射答案：BCD解析：通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折，入射角为零．由中心向外的光线，在半圆面上进入真空时的入射角逐渐增大并趋近90°角，折射角一定大于入射角，所以一定会发生全反射. 在厚度为d、折射率为n的大玻璃板下表面，有一个半径为r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一块圆形纸片，问所贴纸片的最小半径应为多大？解析：根据题述，光路如图所示，图中，S点为圆形发光面边缘上一点．由该点发出的光线能射出玻璃板的范围由临界光线SA确定，当入射角大于临界角C时，光线就不能射出玻璃板了．某棱镜顶角θ＝41.30°，一束白光以较大的入射角从棱镜的一个侧面射入，通过棱镜折射后从另一个侧面射出，在光屏幕上形成由红到紫的彩色光带，如图所示，当入射角θ1逐渐减小到零的过程中，彩色光带变化的情况是(根据表格中的数据判断)(

)A.紫光最先消失，最后只剩下红光和橙光B．紫光最先消失，最后只剩下黄光、橙光和红光C．红光最先消失，最后只剩下紫光和蓝光D．红光最先消失，最后只剩下紫光、蓝光和绿光色光紫蓝绿黄橙红折射率1.5321.5281.5191.5171.5141.513临界角40.75°40.88°41.17°41.23°41.34°41.37°答案：A解析：各种色光均以相同的入射角射向某种介质时，由于介质对不同色光的折射率不同，则折射角就不同．介质对它的折射率越大，在AB界面上折射时的折射角越小，而在AC界面上对应的入射角越大，当入射角减小时，折射光在AC面上的入射角增大．当入射角减为零时，所有光线到AC面上时入射角均为θ＝41.30°，结合上表可知：紫、蓝、绿、黄四色光均在AC面发生全反射，且紫光最先消失，故选项A正确. 在海面平静的日子，站在海边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，这就是“海市蜃楼”．这种现象是怎样形成的呢？解析：当大气层比较平静时，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，海面上空气的温度比空中低，空气的折射率下层比上层大．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1所示，下层的折射率较大．远处的景物发出的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较低的上一层的入射角越来越大，当光线的入射角大到临界角时，就会发生全反射现象．光线就会从高空的空气层中通过空气的折射逐渐返回折射率较低的下一层．在地面附近的观察者就可以观察到由空中射来的光线形成的虚像．这就是海市蜃楼的景象．如图2所示．如图所示，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？答案：97.6°解析：岸上所有景物发出的光，射入水中时入射角分布在0°到90°之间．根据光路可逆的原