光全反射1.ppt

全反射 为什么露珠这么亮？ 演示实验 光亮铁球在阳光下很刺眼(如图1). 将光亮铁球夹在试管夹上，放在点燃蜡烛上熏黑（如图2）. 将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中，放在水中的铁球变得比在阳光下更亮（如图3）． 把试管夹从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，再将其再放入水中时，出现的现象和前述一样，这是为什么呢？ 几种介质的折射率 金刚石 二硫化碳 玻 璃 水 晶 2.42 1.63 1.5~1.9 1.55 岩盐 1.55 酒精 1.36 水 1.33 空气 1.0028 请问：酒精是光密介质还是光疏介质？ 光密介质和光疏介质是相对的 光密介质和光疏介质 1.光密介质:折射率较大的介质叫光密介质 2.光疏介质:折射率较小的介质叫光疏介质 一、全反射 当光从________射向________时，不断增大入射角，_____光线越来越弱，____光线越来越强 ，当入射角增大到某一角度，使折射角达到___ ，这时折射光线消失，只剩下_____光线，这种现象称为全反射。 光密介质 光疏介质 反射 折射 反射 90° 二、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． 折射角等于90°时的入射角叫做临界角，用符号C表示．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： 现象解释： 被蜡烛熏黑的光亮铁球外表面附着一层未燃烧完全的碳蜡混和物，对水来说是不浸润的，当该球从空气进入水中时，在其外表面上会形成一层很薄的空气膜，当有光线透过水照射到水和空气界面上时，会发生全反射现象，而正对小球看过去会出现一些较暗的区域，这是入射角小于临界角的区域。 用几何画板解释 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 三、例题 例1、在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在顶角约为97.6°的倒立圆锥里，为什么？ 你能想象一下，从水里看到的水面上景物是什么样的吗？所有水面上的景物在什么范围内？ 空气 水 S C 在倒立圆锥里 例2、如图所示，介质Ⅱ为空气，介质Ⅰ的折射率为 ，下列说法中正确的是?? A．光线a、b都不能发生全反射 B．光线a、b都能发生全反射 C．光线a发生全反射，光线b不发生全反射 D．光线a不发生全反射，光线b发生全反射 C 如图2所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90°，折射光线与入射光线延长线间夹角为15°，求： (1)该介质的折射率； (2)光在该介质中传播的速度； (3)当光从介质射入空气时的临界角． 例题3 应用1--光导纤维—光纤通讯 一种利用光的全反射原理制成的能传导光的玻璃丝，由内芯和外套组成，直径只有几微米到100微米左右，内芯的折射率大于外套的折射率。 当光线射到光导纤维的端面上时，光线就折射进入光导纤维内，经内芯与外套的界面发生多次全反射后，从光导纤维的另一端面射出，而不从外套散逸,故光能损耗极小。 应用2--光导纤维—内窥镜 一透明塑料棒的折射率为 n ,光线由棒的一端面射入，当入射角 i 在一定范围内变化时，光将全部从另一端面射出。当入射角i满足什么条件 时，光在棒的内侧面恰好发生全反射。 由图可知，光在左端面折射时的折射角 r= 由折射定律得： 故有： 所以只要 ， 光将全部从右端面射出。 平面镜能成像但易产生多重影像 物体 玻璃 银面 应用3—全反射棱镜 全反射棱镜： （截面为等腰直角三角形的棱镜） 45? 45? 45? 45? 45? 45? 应用4--海市蜃楼 中新网2004年3月16日电 ，北京时间10时30分，在北海道海域某海峡上空，观测到了船悬于半空的海市蜃楼奇观。 应用5—蒙气差 太阳 当我们看到太阳从地平线上刚刚升起时，实际看到的是它处在地平线的下方时发出的光，只是由于空气的折射，才看到太阳处于地平线的上方． 观察自行车“尾灯”的结构并思考， 这样的设计有什么好处？ 思考： A C B 由光路图可知：在保持入射角和棱镜顶角不变的情况下，棱镜材料的折射率越大，在AB面上光的偏折角度也大，也就是AC面的入射角变大。偏折角度随折射率的增大而增大。 出射光线和入射光线的夹角θ为光线的偏折角，A为顶角。偏折角与棱镜的折射率有关。 三棱镜 A C B 思考：如果光疏是三棱镜，单色光通过光密介质射向三棱镜的一个侧面时，光的偏折情况将会怎样？ 让太阳光照在三棱镜的一个侧面上，以白色墙面为屏，我们会看到非常漂亮的七彩谱带。这种现