43全反射课件

4.3 光的全反射光的全反射生活中有很多跟光有关的有趣的自然现象一、光密介质与光疏介质 1、对于两种介质来说，我们把折射率较小的介、对于两种介质来说，我们把折射率较小的介质称为质称为光疏介质光疏介质，折射率较大的介质称为，折射率较大的介质称为光密介光密介质质几种介质的折射率金刚石二硫化碳玻 璃水 晶2.421.631.51.91.55岩盐 1.55酒精 1.36水 1.33空气 1.0028光密介质和光疏介质是光密介质和光疏介质是相对的相对的请问：酒精是请问：酒精是光密介质还是光疏介质？光密介质还是光疏介质？13NNAOB12空气NNAOB介质 1空气介质2介质介质1 1相对介质相对介质2 2是光疏介质是光疏介质介质介质1 1与介质与介质2 2相对空气都是光密介质相对空气都是光密介质23nn2玻璃空气实验猜想1：会发生什么现象？猜想2：如果增大入射角，又会发生什么现象？玻璃空气实验猜想1：会发生什么现象？猜想2：如果增大入射角，又会发生什么现象？玻璃空气实验猜想1：会发生什么现象？会发生什么现象？猜想2：如果增大入射角，又会如果增大入射角，又会发生什么现象发生什么现象？光由一种介质射到另一介质时，光线不发生折射，而全部返回到原介质中继续传播的现象叫全反射现象全反射现象思考思考:是否只有玻璃才能发生全反射呢是否只有玻璃才能发生全反射呢?二、全反射现象 从以上两个实验中,我们可以得到什么结论呢？在什么情况下发生了全反射？1 光从玻璃(或水)入射到空气中2 入射角要大于某个值三、全反射的条件1、光从光密介质射入光疏介质、光从光密介质射入光疏介质2、入射角大于临界角、入射角大于临界角四、临界角玻璃空气四、临界角玻璃空气C四、临界角1、我们把光从某种介质射向真空或空气时、我们把光从某种介质射向真空或空气时使折射角变为使折射角变为90时的入射角，称作的入射角，称作这种介种介质的的临界角。界角。玻璃空气C2、公式：、公式：。五、全反射的应用实例1、光导纤维、光导纤维光导纤维内芯的折射率光导纤维内芯的折射率大于大于外层的折射率外层的折射率1、光导纤维、光导纤维五、全反射的应用实例当光线由当光线由AB面垂直入射时：面垂直入射时：横截面是等腰直角三角形的棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜当光线由当光线由AC面垂直入射时：面垂直入射时：变化变化变化变化90 90 90 90 变化变化变化变化180 180 180 180 ABCCBA在在AC面发生全反射，面发生全反射，垂直由垂直由BC面面出射出射在在AB、BC面发生两次全面发生两次全反射，垂直由反射，垂直由AC面面出射出射2、全反射棱镜、全反射棱镜五、全反射的应用实例2、全反射棱镜、全反射棱镜五、全反射的应用实例 在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜，在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜，改变光的传播方向望远镜为了提高倍数，镜筒要很改变光的传播方向望远镜为了提高倍数，镜筒要很长，通过使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度长，通过使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度2、全反射棱镜、全反射棱镜五、全反射的应用实例 一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，但是银面容易脱银面容易脱落因此对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜落因此对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜等，就需要用全反射等，就需要用全反射棱镜代替平面镜与平面镜相比棱镜代替平面镜与平面镜相比,它的反它的反射率高射率高,几乎可达几乎可达100%2、全反射棱镜、全反射棱镜五、全反射的应用实例3、海市蜃楼、海市蜃楼五、全反射的应用实例小小 结结1 1、光疏介质、光密介质、光疏介质、光密介质2 2、全反射、全反射定义定义临界角临界角C C全反射的产生条件全反射的产生条件3 3、全反射原理的应用实例、全反射原理的应用实例全反射棱镜全反射棱镜光导纤维光导纤维海市蜃楼海市蜃楼解题指导解题指导例题例题1光在某种介质中的传播光在某种介质中的传播,介质的折射介质的折射率为率为2 2，若要使光从此介质射向真空时发生全，若要使光从此介质射向真空时发生全反射，则入射角不可能的值是：反射，则入射角不可能的值是：A.150 B.300C.450 D.600A A(例题例题2)某介质的折射率为某介质的折射率为 ，一束光从，一束光从介质射向空气，入射角为介质射向空气，入射角为6060，如图所示的，如图所示的哪个光路图是正确的哪个光路图是正确的?D解题指导解题指导(例题例题3)劣质的玻璃中往往含有气泡劣质的玻璃中往往含有气泡.这些这些空气泡看上去比较亮空气泡看上去比较亮,对这一现象有下列对这一现象有下列不同的解释不同的解释,其中正确的是其中正确的是()A空气泡对光线有聚集作用空气泡对光线有聚集作用,因而较亮因而较亮.B.空气泡对光线有发散作用空气泡对光线有发散作用.因而较亮因而较亮.C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射发生全反射,因而较亮因而较亮.D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射发生全反射,因而较亮因而较亮.D解题指导解题指导在潜水员看来，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？什么？这个圆锥的顶角是多大？课后思考课后思考C水的折射率为水的折射率为1.33 所以所以C=48.80则有圆锥顶角则有圆锥顶角=2C=97.60