2012高考复习物理课件44 光的全反射　光导纤维.ppt

* * * * * * * * * * * * 图10 　　图11 答案：C 4．(2009·全国卷Ⅱ)一玻璃砖横截面如图12所示，其中ABC为直角三角形(AC边未画出)，AB为直角边，∠ABC＝45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点．此玻璃的折射率为1.5.P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏．若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则 (　　) 图12 A．从BC边折射出一束宽度与BC边长度相等的平行光 B．屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度 C．屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度 D．当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大 答案：BD 5．(2008·山东高考)图13表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条平行光线．光线a在玻璃砖中的光路已给出．画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数． 图13 解析：光路如图14所示 图14 答案：略 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 课时44　光的全反射　光导纤维 考点一　全反射　 ?基础梳理? 1．光密介质和光疏介质 两种介质相比较，折射率大的介质叫光密介质，折射率小的介质叫光疏介质． 2．临界角(C)：折射角等于90°时的入射角叫临界角．当光线从某种介质射向真空(或空气)时，临界角的正弦为 3．全反射：光从光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于或等于临界角，折射光线消失，只产生反射的现象叫全反射． 4．产生全反射的条件： (1)光要从光密介质进入光疏介质． (2)入射角要大于或等于临界角(i≥C)． ?疑难详析? 1．光密介质和光疏介质是相对而言的．同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质． 2．光从光疏介质射入光密介质时，入射角大于折射角；光从光密介质射入光疏介质时，入射角小于折射角 3．如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象． 考点二　光导纤维　 ?基础梳理? 1．结构：光导纤维(简称光纤)，是一种透明的玻璃纤维丝，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质． 2．原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内、外层的界面上时，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射，这样从光纤一个端面射入的光，在两层界面上经过多次全反射，能够没有损失地从另一端射出． ?疑难详析? 1．光纤通信：光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式．在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息．光纤通信的主要优点：容量大、衰减小、抗干扰强． 2．内窥镜：把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，具有亮暗色彩的图象就可以从一端传到另一端．实际的内窥镜装有两组光纤，一组用来把光传到人体内部，一组用来观察． 题型一　折射与全反射规律的综合应用 [例1]　如图1所示，置于空气中的一只不透明容器中盛满某种透明液体．容器底部靠近器壁处有一个竖直放置的6.0 cm长的线光源．靠近线光源一侧的液面上盖有一块遮光板，另一侧有一个水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源．开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分． 将光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端．再将线光源沿同一方向移动8.0 cm，刚好可以看到其顶端，求此液体的折射率n. 图1 [答案]　n＝1.25 题后反思：解答这一类题目要抓住折射定律和全反射的条件．在分析、研究光路时，常要假设某一条光线符合题意要求，再画出光路图求解． 半径为R的半圆柱形玻璃砖的截面如图2所示，O为圆心，光线Ⅰ沿半径方向从a点射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射，另一条光线Ⅱ平行于光线Ⅰ从最高点b射入玻璃砖后，在底边MN上的d点射出．若测得Od＝ ，则该玻璃砖的折射率为多少？ 图2 答案：2.03 题型二　全反射在光纤通讯中的应用 [例2]　如图3所示，一根长为l＝5.0 m的光导纤维用折射率n＝ 的材料制成．一束激光由其左端的中心点以45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出，求： 图3 (1)该激光在光导纤维中的速度v是多大． (2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少． [答案]　(1)2.1×108 m/s　(2)2.7×10－8 s. 题