2018-2019学年教科版选修3-4 第4章 第3讲 光的全反射 课件（16张）.ppt

1、第3讲 光的全反射,目标定位 1.知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念.2.理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象.3.了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用,一、全反射现象 1光密介质和光疏介质(1)对于两种介质来说，光在其中传播的速度较小的介质，即折射率_的介质叫_介质；光在其中传播的速度较大的介质，即折射率较小的介质叫_介质(2)光疏介质和光密介质是相对的 2全反射：光从_介质射到_介质的界面时，全部被反射回原介质的现象,较大,光密,光疏,光密,光疏,二、全反射条件 1全反射的条件(1)光需从_介质射至_介质的界面上(2)入射角必须等于或_临界角 2临界角(

2、1)定义：光从某种介质射向真空或空气时使折射角变为90时的_，称作这种介质的临界角(2)临界角C与折射率n的关系：sin C_.,光密,光疏,大于,入射角,想一想 当光从水中射入玻璃的交界面时，只要入射角足够大就会发生全反射，这种说法正确吗？为什么？ 答案 不正确要发生全反射必须光从光密介质射入光疏介质而水相对玻璃是光疏介质，所以不管入射角多大都不可能发生全反射,三、全反射的应用光导纤维 1光纤的工作原理：由于有机玻璃的折射率_空气的折射率，当光从有机玻璃棒的一端射入时，可以沿着有机玻璃棒的表面发生多次_，从另一端射出 2光导纤维的构造：由两种折射率不同的玻璃制成，分内、外两层，内层玻璃的折射

3、率比外层玻璃的折射率_当光从一端进入光纤时，将会在两层玻璃的界面上发生_ 3光纤通讯的优点是容量_，衰减_，抗干扰能力强、传播速率高.,大于,全反射,大,全反射,大,小,1对光疏介质和光密介质的理解(1)光疏介质和光密介质是相对而言的，并没有绝对的意义(2)光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中传播速度小(3)光若从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角；反之，光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角(4)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小,一、对全反射的理解,【例1】 关于全反射，下列叙述中正确的是( )A发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱B光从光密介质射

4、向光疏介质时，一定会发生全反射现象C光从光密介质射向光疏介质时，可能不发生全反射现象D光从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射现象解析 发生全反射时折射光线的能量为零，折射光线消失，所以选项A错误；发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，二者缺一不可，所以选项B、D错误，选项C正确答案 C,针对训练 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从水射入水晶解析 根据发生全反射的条件，必须满足从光密介质射向光疏介质，故选项

5、C正确答案 C,1原理：内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯和外套的界面上发生全反射 2优点：容量大、衰减小、抗干扰能力强、传播速率高等 3应用：光纤通信；医学上的内窥镜,二、光导纤维,【例2】 光导纤维的结构如图1所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播，以下关于光导纤维的说法正确的是( )A内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射,C内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射 D内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用 解析 光导纤维的内芯折射率大于外套的折射率，光在由内芯射向外套时，在其界面处发生全反射，从而使光在内芯中传播，A对 答案 A,三、全反射的定量计算,【例3】 如图2所示为一圆柱中空玻璃管，管内径为R1，外径为R2，R22R1.一束光线在圆柱横截面内射向玻璃管，为保证在内壁处光不会进入中空部分，问入射角i应满足什么条件？,