第4章 第3节　光的全反射与光纤技术-高中物理 选择性必修第1册(配粤教版).pdf

第三节光的全反射与光纤技术

[核心素养·明目标]

核心素养学习目标

理解全反射现象和临界角的概念，知道光疏介质、光

物理观念、科学思维

密介质和发生全反射的条件

物理观念能够解释全反射现象，了解全反射棱镜

科学态度与责任掌握光导纤维的工作原理及其重要应用

知识点一光的全反射现象

1．光的全反射

当光从折射率较大的介质光密介质射入折射率较小的介质光疏介质时，()()

折射角大于入射角且随入射角增大而增大．当入射角达到一定角度，折射角变成

90°90°

，继续增大入射角，折射角将大于．此时，入射光线全都被反射回折射

率较大的介质中，这种现象称为光的全反射．

2．临界角

1

在光的全反射现象中，折射角等于90°时的入射角，记作i且sini＝．

cc

n

3．发生光的全反射的两个必要条件

(1)光线从光密介质射入光疏介质；

(2)入射角等于或大于临界角．

知识点二光导纤维的工作原理

1．光纤及原理

光导纤维简称光纤，它能把光(信号)从一端远距离传输到光纤的另一端，其

原理就是利用了光的全反射．

2．光纤的构造

光纤用的是石英玻璃或塑料拉制成的细丝，光纤由纤芯和包层组成，纤芯的

110/

折射率大于包层的折射率．

知识点三光纤技术的实际应用

1．光缆可以用来传送图像，医学上用来检查人体消化道的内窥镜就是利用

了这种性质．

2．光纤宽带、光纤电话、光纤有线电视等光纤通信网络进入千家万户．

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)．

(1)()

光从空气射入水中时可能发生全反射现象．×

(2)光密介质，是指介质的折射率大，密度不一定大．(√)

(3)()

鱼缸中上升的气泡亮晶晶的，是由于光射到气泡上发生了全反射．√

(4)光纤一般由折射率小的玻璃内芯和折射率大的外层透明介质组成．(×)

21.331.551.601.63

．已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为、、和，

如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是()

A．从水晶射入玻璃

B．从水射入二硫化碳

C．从玻璃射入水中

D．从水射入水晶

C[发生全反射的条件之一是光从光密介质射入光疏介质，光密介质折射

率较大，故只有C正确．]

3．华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之

父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，