光的折射2015高一夏令营.ppt

光的折射 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．光疏介质和光密介质是相对的． θ1 θ3 N N A O B 空气 θ1 θ2 空气 N N A O B 介质 1 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 一、光疏介质与光密介质 完成下列光路图 光从光疏介质进入光密介质，折射角____入射角；光从光密介质进入光疏介质，折射角____入射角． 既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。可以预料，当入射角增大到一定程度，但还没有达到900时，折射角就会增大到900。如果入射角再增大，会出现什么现象？ 思考与讨论 二、全反射: 当入射角增大到某一角度,使折射角达到900时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫做全反射，这时的入射角叫做临界角。 θ1 θ3 光密介质 N N A O C 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 全反射的条件： 不同的介质，由于折射率不同，在空气中发生全反射的临界角是不一样的。请大家计算折射率为n的某种介质在空气（真空）中发生全反射时的临界角C。 思考与讨论 N A 介质 N O 空 气 θ1 θ2 B 光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是 常见物质的临界角：水：48.80 玻璃：320-420 金刚石：24.40 海市蜃楼 (1)气候条件：当大气比较平静且海面与上层空气温差较大时，空气的密度随温度的升高而减小，对光的折射率也随之减小．因海面上的空气密度比空中低，空气的下层比上层折射率大．我们可以粗略地把空中的大气分成许多水平的空气层，如图所示． (2)光路分析：远处的景物反射的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较小的上一层的入射角越来越大，当光线的入射角大到等于临界角时，就会发生全反射现象，光线就会从高空的空气层通过空气的折射逐渐返回折射率较大的下一层． (3)虚像的形成：当光线进入人的眼睛时，人总认为光是从反向延长线方向发射而来的，所以地面附近的观察者就可以观察到虚像．且虚像成像在远处的半空中，这就是海市蜃楼的影像．如图所示． 2．“沙漠蜃景” (1)气候条件：夏天在沙漠里也会看到蜃景，太阳照到沙地上，接近沙面的热空气层比上层空气的密度小，折射率也小． (2)光路分析：从远处物体射向地面的光线，进入折射率小的热空气层时被折射，入射角逐渐增大，也可能发生全反射． (3)虚像的形成：人们逆着反射光线看去，就会看到远处物体的倒影，仿佛是从水面反射出来的一样．沙漠里的行人常被这种影像所迷惑，以为前方有水源而奔向前去，但总是可望而不可及． 夏日“淋湿”的马路 如图所示，在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角是多大？ 1、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜） 45? 45? 45? 45? 45? 全反射的应用 全反射棱镜典型应用 如图所示，自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的原理如图所示，下面说法中正确的是（　） A.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射 B.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射 C.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射 D.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射 C 激光笔发出的光射入一根弯曲的有机玻璃棒的一端，观察光传播的路径有什么特点。 示演 2、光导纤维 原理：当光在玻璃棒内传播时，如果从玻璃射向空气的入射角大于临界角，光会发生全反射，于是光在玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。 我们常常听到的“光纤通信”就是利用了全反射的原理，为了说明光导纤维对光的传导作用，我们做下面的实验． 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，图像就可以从一段传到另一端了． 光导纤维 * 折射光线、入射光线与法线处在同一平面内； 折射光线和入射光线分别位于法线两侧； 当光线从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，且折射角随入射角的增大而增大；…… 初