高二 粤教版 物理 第四章《光的全反射与光纤技术》课件

高二—粤教版—物理—第四章

光的全反射与光纤技术演示实验：水柱导光思考：（1）将瓶中装满水，开启激光器，可以看到什么现象？（2）当水柱随着瓶中的水位下降而变形的时候，又可以看到什么现象？知识回顾：光的折射光从空气进入玻璃，折射角小于入射角光从玻璃进入空气，折射角大于入射角光从空气进入玻璃光从玻璃进入空气思考：在不同入射的情况下，空气中的角度总比玻璃中角度大，说明光线的偏折程度跟介质的什么性质有关？介质的折射率影响光线偏折程度的因素请同学在笔记本上画出光线在玻璃和空气之间传播时的光路图θ1θ2空气（n1）NN'AOB玻璃（n2）θ1θ2＞n１＜n2θ1θ2空气（n1）NN'AOB玻璃（n2）光从一种介质进入另一种介质时：光密介质和光疏介质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

思考：光从水中进入玻璃中，哪种介质是光密介质？哪种是光疏介质？水为光疏介质，玻璃为光密介质思考：探究全反射现象设计实验：1.随着入射角的增加，折射角如何变化？2.折射光线和反射光线亮度如何变化？光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。当入射角增大到一定程度，折射角先会增大到90°，如果此时再增加入射角，会出现什么现象？全反射和临界角当入射角达到某一角度,折射角达到90°，继续增大入射角，折射角将大于90°，此时，入射光线全部被反射回折射率较大的介质中，这种现象叫做全反射，这时的入射角叫做临界角icθ光密介质NN'AOC光疏介质全反射条件实验验证：光线从空气射入水中时的现象。全反射条件实验验证：光线从水射入空气中时的现象。全反射的条件：（1）从光密介质射向光疏介质

（2）入射角等于或大于临界角临界角与折射率的关系思考：光从介质射入空气时，发生全反射的临界角怎么表示？NA

介质N'O

空气θ1θ2B

由于光具有可逆性，所以临界角可以表示为：常见物质的临界角：

水：48.8°

玻璃：32-42°

钻石湖水玻璃

钻石：24.4°解释水柱导光现象原因分析①入射角大于临界角，发生全反射现象，没有光折射出水柱②入射角小于临界角，不能发生全反射现象，有光折射出水柱光导纤维由纤芯与包层两层组成．纤芯的折射率比包层的大，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射．光纤的结构和导光原理光纤的发展和应用医用内窥镜光纤通信具有容量大、衰减小、抗干扰能力强的特点“光纤之父”高锟1966年，33岁的华裔科学家高琨博士提出用直径仅几微米的玻璃纤维作为光的传导以传输大量信息。小结1.全反射条件：①n较大n较小

②θ≥ic3.应用：光导纤维

生活中的全反射现象光彩亮丽的水中气泡晶莹夺目的露珠你能用全反射的知识解释生活中的这些现象吗？思考：海市蜃楼的成因海面光源（A）n1n2n3n4n1>n2>n3>n4眼睛C光线②某种介质对空气的折射率是

，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)(

)例1D如图所示，ABCD是两面平行的足够长的透明玻璃砖，AB面和CD面是玻璃和空气的分界面，分别设为界面Ⅰ和界面Ⅱ.光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则(

)A．只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象B．只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C．不管入射角多大，光线在界面Ⅰ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Ⅱ上都不可能发生全反射现象例2CD一束光以45°的入射角从AB面射入如图2所示的透明三棱镜中，棱镜折射率n＝.试求进入AB面的折射角，并在图中画出该光束在棱镜中的光路．例3谢谢观看!高一—粤教版—物理—第四单元

光的全反射与光纤技术答疑习题讲解例1：折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中，若从A端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射，最后从B端射出，如图所示，求光在A面上入射角的最大值.θ2ic习题讲解

60°90°i2r2光线①光线②习题讲解例3：我国的光纤通信技术处于世界领先水平．光纤内芯(内层玻璃)的折射率比外套(外层玻璃)的___