《光的全反射》PPT課件

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1、光的全反射教學(xué)目標：1、理解光的全反射現(xiàn)象2、掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件3、了解全反射現(xiàn)象的應(yīng)用說明：有關(guān)臨界角目前高考中的要求是理解其概念，知道計算式，而不要求會利用臨界角的公式進行有關(guān)計算，請同學(xué)們酌情處理問：光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？一般，光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時會發(fā)生折射現(xiàn)象，還有反射現(xiàn)象。光路圖如下：H2OSii’r假設(shè)水中有一個可以移動激光器S，它發(fā)出的光線從水射向空，入射角為i，反射角為i’，折射角為r。因為是從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，r>i’H2OSii’r當S移動時，入射角i增大，

2、則反射角和折射角都增大當入射角增大到C時，折射角剛好增達到900。C下面讓我們通過演示實驗，看一看將會發(fā)生什么現(xiàn)象。若入射角繼續(xù)增大呢？實驗：讓一束激光從半圓形玻璃磚的弧面沿半徑射到AB界面的O點。（如圖）旋轉(zhuǎn)玻璃磚，改變?nèi)肷浣莍，我們可以看到：入射角i增大時，折射角r也增大，折射光線越來越暗，反射光線卻逐漸變亮；當入射角i增大到某一角度時，折射角r達到900，折射光線就完全消失了，只剩下反射光線，這種現(xiàn)象叫全反射折射角為900時的入射角叫做臨界角，用C表示?？梢姡喝肷浣窃龃蟮倪^程中，折射角也增大，這是一個量變過程；當入射角達到

3、臨界角和大于臨界角時，就引起質(zhì)變，出現(xiàn)了全反射現(xiàn)象。所以光在兩種介質(zhì)界面不一定同時存在著反射和折射現(xiàn)象。光導(dǎo)纖維全反射現(xiàn)象是自然界里常見的現(xiàn)象，我們常聽到的“光纖通信”就是利用了全反射的原理，為了說明光導(dǎo)纖維對光的傳導(dǎo)作用，我們做下面的實驗．彎曲的玻璃棒能傳光光導(dǎo)纖維是非常細的特制玻璃絲，直徑只有幾微米到幾百微米之間，由內(nèi)芯與外套兩層組成．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射．把光導(dǎo)纖維聚集成束，使其兩端纖維排列的相對位置相同，圖像就可以從一段傳到另一端了．光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維的用途很大，醫(yī)學(xué)上將其

4、制成內(nèi)窺鏡，用來檢查人體內(nèi)臟的內(nèi)部內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)光導(dǎo)纖維在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用光導(dǎo)纖維的用途很大，通過它可以實現(xiàn)光纖通信．光纖光纖通信的主要優(yōu)點是容量大、衰減小、抗干擾性強．雖然光纖通信的發(fā)展歷史只有20多年的，但是發(fā)展的速度是驚人的．請同學(xué)們思考下面幾個問題：1、如果激光束從空氣直接射到玻璃磚的直徑AB界面上，還會不會發(fā)生全反射？2、要滿足什么條件，才可以發(fā)生全反射呢？3、對于某種介質(zhì)，它的臨界角是多大呢？思考得怎么樣？我們一起來完成吧。發(fā)生全反射的條件：1、光必須從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)2、入射角必須大于（或等于）臨界角臨界角：設(shè)某

5、種介質(zhì)的折射率為n，則有：【例】如圖所示，EF和MN是長方形玻璃磚兩平行側(cè)面，將其置于空氣中，一束光線射到玻璃磚的EF面上．若入射角逐漸增大到靠近界面，關(guān)于能否發(fā)生全反射的判斷，下列說法中正確的是()A．在EF面上不可能，在MN面上有可能B．在EF面上有可能，在MN面上不可能C．在EF和MN面上都有可能D．在EF和MN面上都不可能例題解析：解：根據(jù)發(fā)生全反射須滿足的兩個條件，光在EF面是空氣射入玻璃，即是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，不可能發(fā)生全反射．在MN面上，光是從玻璃射向空氣，滿足第一個條件；光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；但其入射光

6、線即是光線通過EF界面后的折射光線．故其入射角i’的大小是受限制的，如圖乙所示，由于i<90°，據(jù)折射定律sini/sinr=n．有sinr<1/n，即r