光的折射与全反射.ppt

二、光的全反射 生活中有很多跟光有关的有趣的自然现象 比较不容易看到的有: 海市蜃楼视频.wmv 沙漠海市蜃楼.rm 比较容易看到的有: 路面全反射.mpg 水珠.mpg 实验 实验1：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的直角边A的圆心O。 不同点： ①光从空气→玻璃，入射角＞折射角；光从玻璃→空气，入射角＜折射角 ②光从空气→玻璃，同时存在反射光和折射光； ③光从玻璃→空气，当入射角达到某个角度时折射角达到90°，折射光线消失 全反射现象: 光由一种透明介质射到另一透明介质,光线不发生折射，而全部返回到原介质中的传播现象叫全反射现象 从以上的实验中,我们可以得到什么结论呢?什么情况下发生了全反射? 1 光从玻璃(或水)介质到空气 2 入射角要大于某个值 光疏介质和光密介质 海市蜃楼 小 结 (例题2)某介质的折射率为√2，一束光从介质射向空气，入射角为60°，如图1所示的哪个光路图是正确的?[ ] (例题3)劣质的玻璃中往往含有气泡.这些空气泡看上去比较亮,对这一现象有下列不同的解释,其中正确的是( ) A空气泡对光线有聚集作用,因而较亮. B.空气泡对光线有发散作用.因而较亮. C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮. D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮. ( 例题4)如图所示，一束光以45°的入射角从空气投射到三棱镜的一个侧面上，在棱镜上发生折射，折射光线与棱镜该侧面成60°角，并在棱镜另一侧面上恰好发生全反射。由此可知，该棱镜材料的折射率为________，该棱镜的顶角θ的大小为____  * * 第四章 光的折射与全反射 福州亭江中学 傅志挺 2008.4.11 物理选修3-4 思考:两者有何异同点? 实验2：一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的半圆面。 玻璃全反射.mpg 相同点： ①入射角增大，反射角增大，折射角也 增大； ②入射角增大，反射光强度增加，折射光强度减弱； ③在半圆形界面，光的入射角皆为零度，光不偏离直 线传播；而在直径AB的分界面，光偏离原直线传播。 问:是否只有玻璃才能发生全反射呢? 水全反射.rm 我们现在研究当光从玻璃介质斜射入空气的过程, 通过前面的学习我们知道光由玻璃介质斜射入空气时，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°． θ1 θ2 介质 N N A O B 空气 θ1 θ2 介质 N N A O B 空气 折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？ 光由玻璃介质射入空气时，同时发生反射和折射，折射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来越强，折射光线越来越弱，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． 折射角θ2 为90°时，发生全反射现象． θ1 θ3 介质 N N A O C 空气 θ1 θ2 介质 N N A O B 空气 θ3 C 全反射 θ1 θ3 玻璃介质 N N A O B 空气 在研究全反射现象中，刚好发生全反射的，即折射角等于90°时的入射角叫做临界角,是一个很重要的物理量．临界角用C 表示 当光线从玻璃介质射入空气介质时，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C 发生全反射现象 因而 ： 临界角 光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C 就是折射角等于90°时的入射角，根据折射定律可得： 水的临界角为48.80 各种玻璃的临界角为320-420 金刚石的临界角为24.40 思考:光从空气射向玻璃中会发生全反射吗? 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． θ1 θ3 N N A O B θ1 θ2 空气 N N A O B 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 θ2 θ3 ＞ n１ ＜ n2 光疏介质和光密介质是相对的． 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． 思考:光从玻璃介质射向水中会发生 全反射吗? 全反射原理在生活中的应用及对奇妙自然现象的解释 C 蜃景.swf 1、光线由AB面垂直入射 横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜 2、光线由AC面垂直入射 变化90 ° 变化180 ° 全反射棱镜 全反射原理在生活中的应用及对奇妙自然现象的解释 A B C C B A 在AC面发生全反射，垂直