4.2 全反射 课件 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx

第四章光;一、全反射;根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质(例如由空气射入水)时，折射角小于入射角；光由光密介质射入光疏介质(例如由水射入空气)时，折射角大于入射角。;光由光疏介质射入光密介质折射角小于入射角;光由光密介质进入光疏介质时，如果入射角不断增大使折射角增大到90°时，会出现什么现象?;观察全反射现象

如图4.2-1，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。;当光从光密介质射入光疏介质时，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90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫作全反射，这时的入射角叫作临界角。;由于不同介质的折射率不同，在光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角是不一样的。怎样计算光从折射率为n的某种介质射入空气(真空)发生全反射时的临界角C?

计算时可以先考虑图4.2-2的情形：光以接近90°的入射角从空气射入介质，求出这时的折射角。根据光路可逆的道理，也就知道光从介质射入空气时发生全反射的临界角了。;光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是;科研和技术中常常通过测量临界角来测定材料的折射率。

全反射是自然界中常见的现象。例如，水中或玻璃中的气泡，看起来特别明亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故。;在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，为什么?这个圆锥的顶角是多大?;?;二、全反射棱镜;这种棱镜在光学仪器中可用来改变光的方向，应用十分广泛，例如图4.2-5所示的双筒望远镜中的全反射棱镜等。;三、光导纤维;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。这就是光导纤维导光的原理。;如果把光导纤维聚集成束，使纤维在两端排列的相对位置一样，图像就可??从一端传到另一端(图4.2-8)。;医学上用这种光纤制成内窥镜(图4.2-9)，来检查人体胃肠、气管等脏器的内部。实际的内窥镜装有两组光纤，组把光传送到人体内部进行照明，另一组把体内的图像传出供医生观察。;光也可以像无线电波那样，作为载体来传递信息。载有声音、图像以及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以传到千里以外的另一端，实现光纤通信。

光纤通信有传输容量大的特点。例如，一路光纤的传输能力的理论值为二十亿路电话，一千万路电视。此外光纤传输还有衰减小、抗干扰性及必威体育官网网址性强等多方面的优点。;尽管光纤通信的发展历史较短，但是发展速度惊人，我国的光纤通信起步较早，现已成为技术先进的几个国家之一，目前已经建立了纵横城市之间的光缆通信网络，而且与邻国建立了海底光缆。随着技术的发展，光纤宽带也越来越普及，已有许多企业、家庭实现了光纤入户。光缆线路已经与通信卫星、微波中继站、普通电缆相结合，构成了现代国家的“神经系统”。;水流导光

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(图4.2-10，激光可由激光笔产生)，观察光的传播路径。;1.光由折射率为1.5的玻璃和2.42的金刚石进入空气时的临界角各是多大?;?;3.图4.2-11是一个用折射率n＝2.4的透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中∠A＝∠C＝90°，∠B＝60°。现有一束光从图示的位置垂直入射到棱镜的AB面上，画出光路图，确定射出光线。注意：每个面的反射光线和折射光线都不能忽略。;?;?