全反射课件高二上学期物理人教版选择性(1)2

全反射课堂引入大家知道为什么水中的气泡或者玻璃中的气泡看起来特别的明亮吗？θ1θ2空气NN'AOB水θ1θ2水NN'AOB空气光由折射率小的介质斜

射入折射率大的介质

折射角<入射角光由折射率大的介质斜射入折射率小的介质折射角>入射角知识回顾介质空气水酒精金刚石折射率1.000281.331.362.42光疏介质和光密介质光疏介质：两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质。光密介质：两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质。光疏介质与光密介质是相对的！光疏介质和光密介质思考:光在光密介质和光疏介质中传播时,怎样比较传播速度？解答:通过v=比较,介质的折射率越大,光在其中传播的速度越小。光疏介质和光密介质光进入不同介质时的角度大小关系：光由光疏介质斜射入光密介质

折射角<入射角光由光密介质斜射入光疏介质

折射角>入射角光疏介质和光密介质全反射

既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角就会增大到90°．θ1θ2介质NN'AOB空气θ1θ2介质NN'AOB空气折射角θ2为90°时，会发生什么情况？全

反

射请观察：

当入射角增大时，反射角和折射角如何变化？反射光的强度和折射光的强度如何变化？全反射演示实验

光由光密介质射入光疏介质时，当折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射．θ1θ2介质NN'AOB空气θ3Cθ1θ3介质NN'AOC空气折射角θ2为90°时，发生全反射现象．全反射全反射临界角

在研究全反射现象中，刚好发生全反射的，即折射角等于90°时的入射角是一个很重要的物理量，叫做临界角．临界角用C表示θ1θ3光密介质NN'AOC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．θ1≥临界角发生全反射现象

计算折射率为ｎ的介质在空气中发生全反射时的临界角ＣN

介质N'

空气900cAA'

折射率越大，临界角C越小，越容易发生全反射全反射临界角不同介质的临界角介质水玻璃金刚石折射率n1.331.5~1.92.42临界角C48.8°32°~42°24.4°全反射临界角发生全反射的条件发生全反射的条件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．

全反射现象解释大家知道为什么水中的气泡或者玻璃中的气泡看起来特别的明亮吗？因为水或玻璃相对于气泡中的空气是光密介质，光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在气泡界面上发生了全反射ｈo例题夜晚，在湖中心水面深ｈ=1m处放一点光源，在岸上的人看来，水面能否全部被照亮？若能，请说明理由．若不能，求出被照亮的面积.已知水的折射率为1.33(sin48.80=1/1.33,tan48.80=1.14)夜晚，在湖中心水面深ｈ=1m处放一点光源，在岸上的人看来，水面能否全部被照亮？若能，请说明理由．若不能，求出被照亮的面积.已知水的折射率为1.33(sin48.80=1/1.33,tan48.80=1.14)ＣｈoBD例题解析：由于光从水射向空气时发生全反射，故水面不能被全部照亮。恰好发生全反射时，入射角达到临界角，如图。

，故

又

故r=1.14m故被照亮的面积为Ｃr全反射棱镜的截面为等腰直角三角形，当光从图中所示的方向射入玻璃时，由于光的方向与玻璃面垂直，光线不发生偏折。但在玻璃内部，光射向玻璃与空气的界面时，入射角大于临界角，发生全反射。这种棱镜在光学仪器中可用来改变光的方向。全反射棱镜全反射的应用：全反射棱镜45

变化90°各种玻璃的临界角为320-42045

45

45

变化180°全反射的应用：全反射棱镜全反射棱镜实验全反射的应用：全反射棱镜（1）潜望镜（2）望远镜全反射的应用：全反射棱镜

一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，但是银面容易脱落．因此对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜．与平面镜相比,它的反射率高,几乎可达100%。

全反射的应用：全反射棱镜全反射的应用：光导纤维光导纤维1966年，33岁的华裔科学家高锟提出：光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息。高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。根据这一理论制造的光导纤维（opticalfiber）已经普遍应用到通信领域。这其中就用到了全反射原理。高锟（1933-2018）全反射的应用：光导纤维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．光导纤维全反射的应用：光导纤维医学上将光导纤维制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部。实际的内窥镜装有两组光纤，一组把光传送到人体内部进行照明，另一组把体内的图像传出供医生观察。全反射的应用：光导纤维做一做水流导光将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。用激光水平射向