2024_2025学年新教材高中物理第4章光2.全反射课件新人教版选择性必修第一册.pptxVIP

;学习目标;;一、全反射

1.光密介质和光疏介质与介质的密度无关

对于折射率不同的两种介质,折射率较的叫光密介质,折射率较的叫光疏介质。?

2.全反射

当光从介质射入介质时,同时发生折射和反射。如果入射角逐渐增大,折射光离法线会越来越远,而且越来越弱,反射光却越来越强。当入射角增大到某一角度,使折射角达到时,折射光完全消失,只剩下,这种现象叫作全反射,这时的入射角叫作。?

从能量角度来理解,反射光的能量等于入射光的能量;3.临界角C与折射率n的关系

(1)定量关系:光从介质射入空气(真空)时,sinC=。?

(2)定性关系:介质的折射率越,发生全反射的临界角越小,越容易发生全反射。?

4.全反射的条件

必须同时具备以下两个条件:

(1)光从光密介质射入介质。?

(2)入射角临界角。?;二、全反射棱镜和光导纤维

1.全反射棱镜

截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜,当光线垂直任意一个表面射入时,在棱镜内部都能发生全反射,所以这样的棱镜叫全反射棱镜。

2.光导纤维

(1)工作原理:光在有机玻璃棒内发生全反射,沿锯齿形路线传播。

(2)构造:由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射。

(3)用途:传递声音、图像及各种数字信号,实现光纤通信。;情境链接

如图所示,在一个盛满清水的烧杯内放两支试管,甲管内装入清水,乙管内是空气。当你观察两支试管时,你会发现有一支试管特别明亮,是哪一支试管?为什么?;教材拓展

教材P92例题告诉我们,在潜水员看来,岸上的景物都出现在一个顶角为2C的倒立圆锥里。若潜水员下潜深度增大,水的折射率不变,他所看到的“倒立圆锥的顶角”是否变化?潜水员看到的岸上的景物与在岸上看到的有什么不同?;易错辨析

(1)密度大的介质就是光密介质,密度小的介质就是光疏介质。()

(2)光从空气射入水中时可能发生全反射现象。()

(3)光从玻璃射入空气中时一定能发生全反射现象。()

(4)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。()

(5)光纤一般由折射率大的玻璃内芯和折射率小的外层透明介质组成。()

(6)光纤通信传输容量大。();;;;2.全反射现象

(1)全反射的条件:

①光由光密介质射向光疏介质。

②入射角大于或等于临界角。

(2)全反射遵循的规律:发生全反射时,光全部返回原介质,入射光与反射光遵循光的反射定律,由于不存在折射光线,光的折射定律不再适用。

(3)从能量角度来理解全反射:当光从光密介质射入光疏介质时,随着入射角增大,折射角也增大。同时折射光线强度减弱,即折射光线能量减小,反射光线强度增强,能量增加,当入射角达到临界角时,折射光线强度减弱到零,反射光的能量等于入射光的能量。;3.不同色光的临界角

不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时,频率越高的光的临界角越小,越易发生全反射。;;对点演练

1.(2024山东威海高二期末)某种介质对空气的折射率是,一束光从该介质射向空气,入射角是60°,则下列光路图正确的是(图中Ⅰ为空气,Ⅱ为介质)();角度2全反射的计算

【例题2】(2024山东临沂高二期末)如图所示,一运动员在河水清澈的河面上沿直线以0.5m/s的速度游泳,已知这条河的深度为m,不考虑水面波动对视线的影响。t=0时刻他看到自己正下方的河底有一小石块,t=6s时他恰好看不到小石块了,下列说法正确的是()

A.6s后,运动员会再次看到河底的石块;解析如图所示,t=6s时运动员恰好看不到小石块,则知光线恰好发生了全反射,入射角等于临界角C,6s后,入射角大于临界角,光线仍发生全反射,所以运动员不会再次看到河底的石块,故A错误;6s内运动员通过的距离为;方法技巧解答全反射类问题的技巧

(1)光必须从光密介质射入光疏介质。

(2)入射角大于或等于临界角。

(3)利用好光路图中的临界光线,准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键,且在作光路图时比例应与实际相符,这样更有利于问题的分析。;对点演练

2.(2024江西九江高二期末)为了测定某种材料制成的长方体的折射率,用一束光线从AB面以60°入射角射入长方体时光线刚好不能从BC面射出,如图所示,该材料的折射率是多少?;;;入射方式;2.光导纤维的原理

(1)光导纤维的传播;(2)光导纤维的折射率;;解析四个选项的光路图如图所示,可知选项B正确。;;1;1;1;1;1;1;1;1;1