2024-2025学年高二物理选择性必修第一册（粤教版）教学课件 第四章光及其应用4.3 光的全反射与光纤技术 .pptx

第;1.认识全反射现象；

2.知道全反射的条件，掌握临界角的概念；

3.在观察全反射相关实验的过程中，培养学生的科学推理和论证能力，发展学生的科学思维，培养学生的科学探究意识；

4.将全反射的知识与光纤技术相联系，使学生认识到科学对社会的推动作用，培养学生的社会责任感。;光从空气斜射入水、玻璃等折射率较大的介质时，折射角总是小于入射角。由于光路可逆，当光从水、玻璃等介质射入空气时，折射角则会大于入射角。当入射角增大到某一角度时，折射角将达到90o，此时如果继续增大入射角，将会出现什么情况呢？;演示实验：如图，让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在这个边与空气的界面上会发生反射和折射。逐渐增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化。;一、光的全反射现象;4、临界角：折射角等于90°时的入射角，记作。;7.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。;8.解释全反射现象

(1)水或玻璃中的气泡看起来特别亮,是由于光射到气泡上发生了全反射。

(2)熏黑的铁球放入水中,看起来会变得锃亮,是由于光射到球和水面之间的空气层发生了全反射。

(3)在沙漠里,接近地面的热空气的折射率比上层空气的折射率小,从远处物体射向地面的光线的入射角大于临界角时,发生全反射,人们就会看到远处物体的倒景即蜃景。

(4)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,这也是一种蜃景。;如图所示,自行车后面有尾灯,它虽然本身不发光,但在夜间行驶时,从后面开来的汽车发出的强光照在尾灯上,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车。自行车的尾灯利用了什么原理?;?;?;【观察与思考】将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。用激光水平射向塑料瓶小孔（激光可由激光笔产生），观察光的传播路径。当水柱随着瓶中的水位下降而变形时，又可以看到什么现象？;二、光导纤维的工作原理;2.光导纤维的构造及传播原理

光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝,直径只有1~100μm。如图所示,它是由内芯和外套两层组成,内芯的折射率大于外套的折射率,光由一端进入,在两层的界面上经过多次全反射,从另一端射出。光导纤维可以远距离传输光,光信号又可以转换成电信号,进而变为声音、图像以及各种数字信号。如果把许多(上万根)光导纤维合成一束,并使两端的纤维按严格相同的次序排列,就可以传输图像。;3.光纤技术的实际应用;例2华裔科学家高锟被誉为“光纤通信之父”。光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播。下列关于光导纤维的说法中正确的是();例3如图所示,AB为一直光导纤维,AB之间距离为s,使一光脉冲信号从光导纤维中间入射,射入后在光导纤维内芯与外套的界面上恰好发生全反射,由A点传输到B点所用时间为t,求光导纤维所用材料的折射率n。;本课小结;1.已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63,如果光按下面几种方式传播,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;2.关于光纤的下列说法正确的是()

A.光纤是由高级金属制成的,所以它比普通电线容量大

B.光纤是非常细的特制玻璃丝,但导电性能特别好,所以它比普通电线衰减小

C.光纤是非常细的特制玻璃丝,由内芯和外套两层组成,光纤是利用全反射原理来实现光的传导的

D.在实际应用中,光纤必须呈笔直状态,因为弯曲的光纤是不能传导光的;?;?;谢谢！