高中物理 13.2 全反射课件 新人教版选修3-4.ppt

7 全反射 猜一猜 这是什么现象呢 海市蜃楼 多么奇妙的自然现象 1 折射光线与入射光线 法线在上 且折射光线和入射光线分居 3 光从空气斜射入水中 或其他介质中 折射角入射角 2 入射角增大时 折射角也随着 4 光线垂直射向介质表面时 传播方向 5 折射中光路是 6 若光从其它介质斜射向空气时 折射角入射角 1 折射光线与入射光线 法线在同一平面上 且折射光线和入射光线分居法线两侧 3 光从空气斜射入水中 或其他介质中 折射角小于入射角 2 入射角增大时 折射角也随着增大 4 光线垂直射向介质表面时 传播方向不改变 5 折射中光路是可逆的 6 若光从其它介质斜射向空气时 折射角大于入射角 一 光疏介质与光密介质 光疏介质 折射率小的介质 光密介质 折射率大的介质 全反射 注 光疏介质与光密介质是相对的 光疏介质与光密介质的界定是以折射率为依据的 与介质的其它属性 如密度等 无关 同一种光在光疏媒质中传播速度较大 在光密媒质中传播速度较小 几种介质的折射率 当光线从空气射向玻璃中 如果逐渐增大入射角 会出现什么情况 如果是从玻璃中射向空气中呢 1 全反射 光线从光密介质到光疏介质时 当入射角增大到某一角度 折射角达到90 折射光线完全消失的现象 二 全反射 结论 1 能量分配 E入 E反 E折2 现象发生在光密介质到光疏介质 如果光从光疏介质到光密介质不能发生上述现象 3 入射角大于某一临界值 折射角为900 时才能发生上述现象 2 临界角 折射角变成90 时的入射角 用C表示 3 发生全反射的条件 入射角等于或大于临界角 光线从光密介质到光疏介质 临界角的计算 当光线从介质进入真空或空气时 由于临界角C是折射角等于90 时的入射角 根据光路可逆性和折射定律 因而 或 自然界中常见的光现象 水中的气泡特别亮 蒙气差 海市蜃楼 海面上 沙漠中 1 水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮 原因是 光从水或玻璃射向气泡时 一部分光在分界面上发生了全反射 2 蒙气差 3 蜃景的成因和规律 三 全反射现象的应用 1 光导纤维 光纤通讯 光导纤维的用途非常广泛 在医学上可用光导纤维窥视人体内部的情况 或把体内的病变情况用光导纤维传送出图像 供医生直接观察或拍出照片以作进一步的研究 因此可以作胃 十二指肠 心脏血管 子宫等内部的检查和诊断 如果把能量足够大的激光通过光导纤维传输到人体内 还可以用激光在体内作外科手术或制止内出血 如治疗胃溃疡病人的内出血等 用激光和光导纤维进行光纤通信 是光纤应用的一个重要方面 已取得了重大的成就 光纤通信的优点很多 第一 光纤的能量损耗低 第二 光纤是电介质 绝缘性能好 不担心被雷击 并能抗电磁干扰 可在有较强电磁干扰的环境中使用 第三 光纤体积小 质量小 易弯曲 可组成各种光缆 便于敷设和维护 由于光纤通信有上述优点 在短短的几十年间已得到迅速发展 我国的北京 天津 南京 上海 武汉 广州 沈阳 哈尔滨等大城市间均有了光纤通信 并且通信的范围还在迅速扩大中 全反射的应用 光导纤维 能够传导光 特制的细玻璃丝 由内芯和外套 内芯的折射率比外套大 能够传送声音 实验 图像及数字信号 容量大 衰减小 抗干扰强 巩固练习 1 已知n红 n黄 n绿 红 黄 绿三种单色光以相同的入射角从介质射向空气 若黄光在界面上恰好发生全反射 则 A 红光一定能发生全反射 B 绿光一定能发生全反射 C 只有红光从介质进入空气 D 只有绿光从介质进入空气 分析 又 SinC 1 n 根据入射角i C黄 巩固练习 2 在水中的鱼看来 水面和岸上的所有景物 都是出现在顶角为97 的倒立圆锥里 它的原因是什么 在鱼看来岸边的景物是什么样的 岸边景物 分析 48 5 48 5 97 如图2所示 一透明塑料棒的折射率为n 光线由棒的一端面射入 当入射角i在一定范围内变化时 光将全部从另一端面射出 当入射角为i时 光在棒的内侧面恰好发生全反射