物理人教版（2019）选择性必修第一册4.pptx

4.2全反射

选择性必修一第四章光

猜想：折射光的存在问题

光从空气射入玻璃

猜想一：光从空气射入玻璃，一定有折射光线。

光从玻璃射入空气

猜想二：光从玻璃射入空气，入射角增大到特殊角度后，折射光线消失。

玻璃

空气

玻璃

空气

探究：发生全反射的条件

猜想一：光从空气射入玻璃，一定有折射光线。

猜想二：光从玻璃射入空气，入射角增大到特殊角度后，折射光线消失。

问题一：若光线从直边沿圆心斜射入半圆形玻璃砖，改变入射角大小，发生什么现象?可以验证哪个猜想?

随着入射角的逐渐增大的过程中

1.折射角逐渐增大；

2.折射光线始终存在。

探究：发生全反射的条件

问题二：若想用同样的器材验证光从玻璃射入空气的情况，应该如何操作?

空气

问题三：光从玻璃射入空气，改变入射角，发生什么现象?

实验现象

随着入射角的逐渐增大的过程中

1.折射角逐渐增大；

2.折射光线亮度逐渐减弱；

3.反射角逐渐增大；

4.反射光线亮度逐渐增强；

5.当入射角增大到某一角度时，折射光线消失，所有光线全部反射。

物质

折射率

物质

折射率

金刚石

2.42

酒精

1.36

玻璃

1.5～1.9

水

1.33

水晶

1.55

冰

1.31

有机玻璃

1.50

空气

1.00

问题四：折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫全反射。需要什么条件?

光疏介质和光密介质

光疏介质：两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质.

光密介质：两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质.

注意：“光密介质”和“光疏介质”是相对而言的，

对其界定是以折射率为依据的。

条件1:光从光密介质射入光疏介质

酒精

1.36

水

1.33

还需要什么条件吗?

问题四：折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫全反射。需要什么条件?

发生全反射的条件

条件1:光从光密介质射入光疏介质

条件2:入射角大于或等于临界角

问题五：怎样计算光从折射率为n的某种介质射入空气(真空)时发生全反射的临界角?

空气

介质

问题五：怎样计算光从折射率为n的某种介质射入空气(真空)发生的全反射临界角?

即sinC=1

N

问题六：水流导光，光路“弯曲”了吗?为什么?

光导纤维导光的原理：

当光在有机玻璃棒内传播时，如果从有机玻璃射

向空气的入射角大于临界角，光会发生全反射，于是

光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。

应用1——光导纤维

有机玻璃

光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信。

光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强。虽然光纤通信的发展历

史只有几十年，但是发展的速度是惊人的。

应用1——光导纤维

应用1——光导纤维

问题七：为什么水中气泡特别明亮，熏黑的匙子表面银光闪闪?

【思考题】有一束激光(未画出),利用全反射棱镜(截面为等腰直角三角形):1.如何让光路改变90°?完成光路图；

2.如何让光路改变180°?完成光路图。

(提示：玻璃折射率对应的临界角为42°)

应用2——全反射棱镜

应用2——全反射棱镜

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。

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

全反射发生的条件

临界角sinc-1

1

光疏介质与

光密介质

全反射的应用

课堂总结

全反射棱镜

光导纤维

全反射.

人