4.3 光的全反射 课件 高一物理鲁科版（2019）选择性必修第一册.pptxVIP

这是一种蜃景现象;熏黑的铁球放入水中，为什么看上去会变得锃亮;学习了光的全反射

便能发现其中的奥秘

什么是全反射现象呢?

下面我们通过实验来说明;观察全反射现象准备好一块半圆形玻璃砖、光屏和激光光源。如图4-17所示，用一束激光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上，让入射角由0逐渐增大，观察折射光和反射光，你会看到什么现象?;由上面的实验可见，光从玻璃人射到空气中时，

;折射角大于入射角，入射角逐渐增大，

反射光变强，折射光变弱，

当入射角增大到一定程度时，

折射光完全消失，全部光都被反射回玻璃内。

这种现象称为全反射现象。

;在以上实验中，刚好发生全反射时的入射角，称为全反射的临界角。

当入射角趋近于临界角时，折射角趋近于90°，

折射光强度趋近于0，

反射光强度与人射光强度几乎相等。

当入射角大于等于临界角时，就会发生全反射;光由不同的介质射入真空或空气时，临界角不同根据折射定律，光从折射率为n的某种介质进入真空或空气时的临界角C应满足;?;上述实验中看到的全反射现象，是光从玻璃射入空气时产生的。

如果光从空气射入玻璃，其折射角小于入射角，

入射角再大，折射角也不会达到90°，

折射光始终存在，不会发生全反射现象。

;光只有从折射率较大的介质射入折射率较小的介质时，才可能发生全反射现象。

对两种不同的介质，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。;例如，水晶与水相比，

水晶为光密介质，水为光疏介质

水与空气相比，

水为光密介质，空气为光疏介质。

;发生全反射的条件是:

光由光密介质射入光疏介质，

且入射角大于等于临界角。

例如，当光从水晶射入水时可能发生全反射，而光从水射入水晶时就不会发生全反射，

;一束单色光从玻璃射入空气。

已知玻璃的折射率n=1.53，当入射角分别为50°、30°时，光能否发生折射?

若能，折射角为多大?;先根据玻璃的折射率求出临界角，再比较入射角与临界角的大小，判断是否会出现全反射现象。

若出现全反射现象，折射光消失;若没有出现全反射现象，根据光的折射定律求解。;?;?;玻璃的临界???一般在30°～42°，题中关于全反射的判断结果是合理的。发生折射时，所求得的折射角大于入射角，结果合理。;光从其他介质射入真空或空气中，需比较入射角与临界角的大小，判断是否出现全反射现象。;临界角与光的颜色有关。某小区喷水池底部装有不同颜色的LED灯，该灯可视为点光源，如图4-19所示。若水池底部水平，水面平静，红光与紫光从水面上射出时所围成的面积哪个更大?;“消失”的硬币

在桌子上放一枚硬币，取一只玻璃杯，里面盛满水，然后把玻璃杯压在硬币上(图4-20)，;从杯壁看去，硬币不见了，但是从杯口向下望，硬币还在那里。

给玻璃杯底霞上一些水，再从杯壁看去，你会发现什么不同?请解释此现象。

;2.全反射现象;全反射是自然界常见的现象。

当熏黑的铁球放入水中时球面和水之间形成空气层。

日光从水照射到空气层时，会有部分光发生全反射，球看上去就变得锃亮了。;同理，鱼缸中上升的气泡亮晶晶的，也是由于光射到气泡上发生了全反射图4-21)。

;在荒漠里看到的蜃景也是一种全反射现象。

太阳照到沙地上，接近地面的热空气比上层空气的密度小，折射率也小从远处物体射向地面的光，进入折射率较小的热空气层时被折射。;当入射角大于临界角时，发生全反射，人们逆着反射光看去，就会看到远处物体的倒景（图4-22）;炎热的夏天，在公路上向远处看去，有时路面显得格外明亮光滑，就像被水淋过一样，;全反射有着重要应用。

全反射棱镜的截面为等腰直角三角形。

当光垂直于AB面射向棱镜时，光会沿着入射方向进人棱镜，射到AC面上。;由于入射角等于45°，大于玻璃的临界角，光在AC面上发生全反射，沿着垂直于BC面的方向射出棱镜，使光的传播方向改变了90°(图4-24);;用同样的分析方法可知，当光垂直于AC面射入棱镜时，在两个直角边的界面都会发生全反射，使光的传播方向改变了180°(图4-25)。

;全反射棱镜的反射性能比镀银的平面镜更好，精密的光学仪器常用它代替镀银平面镜来反射光，如全反射棱镜应用于潜望镜等;美妙的彩虹，常引发人们产生美好的联想，被比喻为“天空的微笑”“相会的彩桥”等。通常能看见的彩虹是红色在外、紫色在内，这被称为“虹”。;有时还能看见一组相对“虹”而言颜色较淡的彩色圆弧，红色在内、紫色在外，这被称为“霓”

;;根据图4-28，与同学讨论交流:

(1)什么情况下看见虹，什么情况下看见霓?

(2)为什么现在很难看到天空中的彩虹?

(3)你对环境保护有什么设想?;钻石的打磨与全反射;为了使钻石能发生全反射，需要将其表面打磨成特定的角度使射到钻石背面的光的入射角大于其临界角24.4°。;在图4-30中，图(a)