山东省成武一中高中物理 13.2 全反射课件.ppt

当光线从空气射向玻璃中，如果逐渐增大入射角，会出现什么情况？ 如果是从玻璃中射向空气中呢？ 自然界中常见的光现象： 全反射的应用 光导纤维 * §7 . 全反射 猜一猜：这是什么现象呢？ 海市蜃楼---多么奇妙的自然现象！ 1.折射光线与入射光线、法线在 上，且折射光线和入射光线分居 ； 3.光从空气斜射入水中（或其他介质中），折射角 入射角； 2.入射角增大时，折射角也随着 . 4.光线垂直射向介质表面时，传播方向 : 5.折射中光路是 。 6.若光从其它介质斜射向空气时，折射角 入射角: 1.折射光线与入射光线、法线在同一平面上，且折射光线和入射光线分居法线两侧； 3.光从空气斜射入水中（或其他介质中），折射角小于入射角； 2.入射角增大时，折射角也随着增大. 4.光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变: 5.折射中光路是可逆的。 6.若光从其它介质斜射向空气时，折射角大于入射角: 一、光疏介质与光密介质 光疏介质:折射率小的介质。 光密介质:折射率大的介质。 . 全反射 注：①光疏介质与光密介质是相对的。 ③光疏介质与光密介质的界定是以折射率为依据的,与介质的其它属性(如密度等)无关 。 ②同一种光在光疏媒质中传播速度较大,在光密媒质中传播速度较小 几 种 介 质 的 折 射 率 现 在 你能 区 分 光疏 介 质 与光 密 介 质了 吗？ 物质种类 金刚石 二硫化碳 玻璃 水晶 岩盐 酒精 水 空气 折射率 2 . 4 2 1 . 63 1 . 5~ 1 . 9 1 . 55 1 . 55 1 . 36 1 . 33 1 . 00028 1、 全反射： 光线从光密介质到光疏介质时，当入射角增大到某一角度，折射角达到90°，折射光线完全消失的现象。 二、全反射 结论： 1)能量分配：E入=E反+E折 2)现象发生在光密介质到光疏介质，如果光从光疏介质到光密介质不能发生上述现象； 3)入射角大于某一临界值(折射角为900)时才能发生上述现象 2、 临界角： 折射角变成90°时的入射角。用C表示。 3、 发生全反射的条件： ② 入射角等于或大于临界角 ① 光线从光密介质到光疏介质 临界角的计算 当光线从介质进入真空或空气时，由于 临界角C是折射角等于90°时的入射角，根 据光路可逆性和折射定律： SinC Sin 90° = 1 n SinC = 1 n 因而 或 arcsin C = 1 n C 介质 真空 界面 产生原因 现象 水中的气泡特别亮 蒙气差 海市蜃楼 海面上 沙漠中 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 2、蒙气差 3、蜃景的成因和规律 三、全反射现象的应用 1、光导纤维—光纤通讯： 光导纤维的用途非常广泛．在医学上可用光导纤维窥视人体内部的情况，或把体内的病变情况用光导纤维传送出图像，供医生直接观察或拍出照片以作进一步的研究．因此可以作胃、十二指肠、心脏血管、子宫等内部的检查和诊断．如果把能量足够大的激光通过光导纤维传输到人体内，还可以用激光在体内作外科手术或制止内出血，如治疗胃溃疡病人的内出血等．　　用激光和光导纤维进行光纤通信，是光纤应用的一个重要方面，已取得了重大的成就．光纤通信的优点很多．第一，光纤的能量损耗低．第二，光纤是电介质，绝缘性能好，不担心被雷击，并能抗电磁干扰，可在有较强电磁干扰的环境中使用．第三，光纤体积小、质量小、易弯曲、可组成各种光缆，便于敷设和维护．由于光纤通信有上述优点，在短短的几十年间已得到迅速发展．我国的北京、天津、南京、上海、武汉、广州、沈阳、哈尔滨等大城市间均有了光纤通信，并且通信的范围还在迅速扩大中． 光导纤维的主要优点 光导纤维的应用 光导纤维的结构 光导纤维的作用 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 分析问题时一定要根据发生全反射的两个条件去判断！ 巩固练习 1、已知n红n黄n绿，红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从介质射向空气。若黄光在界面上恰好发生全反射，则： A、红光一定能发生全反射； B、绿光一定能发生全反射； C、只有红光从介质进入空气； D、只有绿光从介质进入空气。 分析： ∴C红 C黄 C绿 ∴C红 i C绿 又∵ SinC = 1/n 根据入射角 i = C黄 ∵f红 f黄 f绿 ∴n红 n黄 n绿 *