2023学年完整公开课版全反射5

光的全反射填空：复习

光线由一种介质射向另一种介质时，要发生

，其传播方向遵从反射定律和折射定律，入射光线、

、

、

在同一平面内，入射角

反射角、入射角的正弦与折射角的正弦的比值为一常数用公式表示：n=

这个比值可以表示物质的光学性质，叫做这种介质的

。当光线由空气射入玻璃时，入射角

于折射角；当光线从玻璃进入空气时，折射角

于入射角。

反射和折射

反射光线法线折射光线等于折射率大大gsinsini一.光疏介质和光密介质折射率较小的介质叫光疏介质。折射率较大的介质叫光密介质。介质空气水酒精金刚石折射率1.000281.331.362.42请问：水是光疏介质还是光密介质？你们是如何理解光疏介质和光密介质的？一.光疏介质和光密介质折射率较小的介质叫光疏介质。折射率较大的介质叫光密介质。介质空气水酒精金刚石折射率1.000281.331.362.422.不能理解为介质密度。如水和酒精..注意：1.光疏介质和光密介质是相对的。θ1θ3NN'AOBθ1θ2空气NN'AOB介质1空气介质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θ2θ3＞n１＜n2一束单色光从空气进入玻璃中会发生什么现象？反射和折射且折射角小于入射角一束单色光从玻璃进入空气中会发生什么现象？

A.反射和折射B.只发生折射C.只发生反射看动画演示结论：当入射角比较小时，发生反射和折射；

当入射角大于或等于某个值时，只发生反射现象。临界角全反射现象

看过实验之后再选择

光由光密介质射入光疏介质时，随着入射角的增大，折射角也增大，当折射角增大到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射．折射角等于90O时的入射角,叫做临界角，用符号C表示。二.全反射(1)产生全反射的条件:①光由光密介质射向光疏介质②入射角大于等于临界角，即:若某介质的折射率为n，则该介质在空气或真空中发生全反射的临界角是多少？(2)临界角C的计算一束单色光从空气进入水中会发生全反射现象吗？一束单色光从水中进入空气一定会发生全反射现象吗？C大于C真空介质真空介质真空介质随堂练习1：空气到水

随堂练习2：某介质的折射率为，一束光从介质射向空气，入射角为60°，图中哪个光路图是正确的（）D巩固练习如图，一束光线从介质M中进入介质N，则M、N两介质比较（）A、N是光疏介质B、N的折射率较大C、N介质中的光速较大D、若光从M射向界面时，可能发生全反射BNM450600水的折射率为n，在水面下深为h处有一点光源，则水面上的透光面积有多大？CC

如图所示，白光垂直于正三棱镜AB边射入三棱镜后射到BC边，并在BC边上发生全反射.若保持白光入射点位置不变，而将白光在纸平面内缓缓逆时针转动.则最先从BC边射出的光是()A.红光B.紫光

C.白光D.无法判断A【解析】根据全反射条件及n红＜n紫，有C红＞C紫，而白光逆时针转动以后在玻璃中色光对BC边的入射角有i红＜i紫（如图所示），故当各复色光由入射角大于临界角变到小于各自临界角时，红光入射角最先小于临界角，因而红光最先从BC边折射出来，而紫光最后折射出来.故答案为A.

变式题如图所示为光线在A、B、C三种介质中传播时发生反射和折射的情况.设光在这三种介质中的传播速度分别为vA、vB、vC，则关于vA、vB、vC的大小关系应是()A.vA＞vB＞Vc

B.vA＜vC＜vB

C.vA＞vC＞vB

D.vC＞vA＞vB

C【解析】光从介质B射向介质A发生全反射，说明介质B的折射率大于介质A的折射率，因,所以vB＜vA，而以同样的入射角由B介质射向C介质未发生全反射，且入射角小于折射角,说明介质B的折射率大于介质C的折射率,所以vB＜vC.而nC＞nA.vC＜vA.综合可得答案为Cd=12cmh=20cmθ1θ2dh=51°36′θ1视野的最大张角为103°12′教材72页第5题教材72页第6题•α为什么水中的气泡，看起来特别明亮？1.水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮原因是：光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在分界面上发生了全反射。三.现象的解释2.蒙气差当我们看到太阳从地平线上刚刚升起时，实际看到的是它处在地平线的下方时发出的光，只是由于空气的折射，才看到太阳处于地平线的上方。太阳有大气，看到太阳更早没有大气，将迟一些看到太阳海市蜃景温度较低处的事物温度较高处的观察者3.蜃景的成因和规律海市蜃楼沙漠蜃景口渴的沙漠旅行者，往往会看到前方有一潭晶莹的池水，当他们喜出望外地奔向那潭池水时，池水却总是可望而不可及。温度较低处的事物温度较高处的观察者海市蜃楼(吉林06联考)夏天，海面上的下层空气的温度比上层低，我们设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的，远处的景物发出的光线由于不断被折射，越来越偏离原来的方向，以至发生全反射，人们逆着光线看去就出现了蜃景，如图3所示，下列说法中正确的是()A．海面上，上层空气的折射率比下层空的折射率要小B．海面上，上层空气的折射率比下层空气的折射率要大C．A是蜃景，B是景物D．B是蜃景，A是景物AC

阅读教材，填空、画图四.全反射的应用光导纤维(光纤)光导纤维由

组成，二者的折射率不同，

的折射率大，

的折射率小。内芯和外套两部分内芯外套

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，图像就可以从一端传到另一端了．光导纤维

光导纤维的用途很多，医学上将其制成内窥镜，用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多，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．虽然光纤通信的发展历史只有20多年的，但是发展的速度是惊人的．全反射的应用光导纤维光导纤维的作用光导纤维的结构光导纤维的应用光导纤维的主要优点能够传导光特制的细玻璃丝，由内芯和外套，内芯的折射率比外套大能够传送声音(实验）、图像及数字信号容量大、衰减小、抗干扰强例题：1．水的折射率为n，距水面深度为h处有一点光源，岸上的人看见水面被点光源照亮的圆形区域的直径为：ShCR

如果图中S是一条鱼，问它能不能看见岸边的树木？

如果能够看见，在它看来水面和岸上的景物是怎样的？【解析】玻璃介质对白光中的红色光（频率较小）折射率n红较对其他色光（特别是紫光）要小，故直尺上边缘为红色.A对B错.如图所示，设玻璃对该单色光的折射率为n，光射到三棱镜斜面的入射角30°，则折射角为

,过入射点O1、O2分别作两入射光线能垂线O1P和OQ分别与入射光下界线和折射光上界线交于P和Q，显然所得梯形O1PO2Q的两底有关系O1P＞O2Q.而O1P=a，O2Q等于直尺被折射光照亮的宽度RS，即RS＜a，D正确，C错误.1.发生全反射的条件：(1).光从光密介质进入光疏介质；（2）.入射角等于或大于临界角．

2.临界角与折射率之间的关系

当发生全反射时，折射角为900入射角为临界角，用C表示，则有：鱼眼里的世界鱼眼里的世界例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°的倒立圆锥里，为什么？接近900接近900cccc解：由临界角公式SinC=1/n和水的率n=1.33，可求得临界角C：SinC=C=arcsin设圆锥的顶角为θ，则有Θ=2C=97.60=48.80全反射的应用1、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）45

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自然界中常见的光现象：现象产生原因水中的气泡特别亮蒙气差海市蜃楼海面上沙漠中全反射棱镜典型应用为什么会发生“海市蜃楼”和“沙漠中的蜃景”

如图所示，MN是暗室墙上的一把直尺，一束宽度为a的平行光垂直射向MN，现将一横截面积是直角三角形的玻璃三棱镜放在图中所示位置，截面直角边AB与MN平行，顶角A为30°，则放上三棱镜后(

)

A.若入射光为白光，则直尺上的上边缘为红色

B.若入射光为白光，则直尺上的上边缘为紫色

C.若入射光为单色光，则直尺上被照亮的宽度仍为a

D.若入射光为单色光，则直尺上被照亮的宽度变小ADABCMNa小结1、折射率大的介质叫做光密介质，把折射率较小的介质叫做光疏介质。2、当光线由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角大于某一角度时，折射现象消失，光线全部返回原来的介质，这种现象叫做全反射。3、刚好发生全反射时的入射角，叫做这种介质的临界角。4、发生全反射的条件5、临界角与折射率之间的关系θ1θ3光密介质NN'AOC光疏介质

在研究全反射现象中，刚好发生全反射时（即折射角等于90°）的入射角，叫做临界角．临界角用C表示

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．θ1≥临界角发生全反射现象临界角θ2

光线由光密介质射向光疏介质时，当入射角小于某一值时，同时发生反射和折射，反射角和折射角都随入射角的增大而增大。反射光线的强度不断增大，折射光线的强度不断减小，折射角大于入射角，当折射