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1、§4.全反射猜一猜:這是什么現(xiàn)象呢?海市蜃樓---多么奇妙的自然現(xiàn)象!1.折射光線與入射光線、法線在上,且折射光線和入射光線分居;3.光從空氣斜射入水中(或其他介質(zhì)中),折射角入射角;2.入射角增大時,折射角也隨著.4.光線垂直射向介質(zhì)表面時,傳播方向:5.折射中光路是。6.若光從其它介質(zhì)斜射向空氣時,折射角入射角:1.折射光線與入射光線、法線在同一平面上,且折射光線和入射光線分居法線兩側(cè);3.光從空氣斜射入水中(或其他介質(zhì)中),折射角小于入射角;2.入射角增大時,折射角也隨著增大.4.光線垂直射向介質(zhì)表面時,傳播方向不改變:
2、5.折射中光路是可逆的。6.若光從其它介質(zhì)斜射向空氣時,折射角大于入射角:一、光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)光疏介質(zhì):折射率小的介質(zhì)。光密介質(zhì):折射率大的介質(zhì)。§4.全反射注:①光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)是相對的。③光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)的界定是以折射率為依據(jù)的,與介質(zhì)的其它屬性(如密度等)無關(guān)。②同一種光在光疏媒質(zhì)中傳播速度較大,在光密媒質(zhì)中傳播速度較小幾種介質(zhì)的折射率現(xiàn)在你能區(qū)分光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)了嗎?物質(zhì)種類金剛石二硫化碳玻璃水晶巖鹽酒精水空氣折射率2.421.631.5~1.91.551.551.361.331.000281、全反射:光線從光
3、密介質(zhì)到光疏介質(zhì)時,當入射角增大到某一角度,折射角達到90°,折射光線完全消失的現(xiàn)象。二、全反射結(jié)論:1)能量分配:E入=E反+E折2)現(xiàn)象發(fā)生在光密介質(zhì)到光疏介質(zhì),如果光從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)不能發(fā)生上述現(xiàn)象;3)入射角大于某一臨界值(折射角為900)時才能發(fā)生上述現(xiàn)象2、臨界角:折射角變成90°時的入射角。用C表示。3、發(fā)生全反射的條件:②入射角等于或大于臨界角①光線從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)臨界角的計算當光線從介質(zhì)進入真空或空氣時,由于臨界角C是折射角等于90°時的入射角,根據(jù)光路可逆性和折射定律:SinCSin90°=1nSi
4、nC=1n因而或arcsinC=1nC介質(zhì)真空界面三、全反射現(xiàn)象的應(yīng)用1、光導纖維—光纖通訊:光導纖維的用途非常廣泛.在醫(yī)學上可用光導纖維窺視人體內(nèi)部的情況,或把體內(nèi)的病變情況用光導纖維傳送出圖像,供醫(yī)生直接觀察或拍出照片以作進一步的研究.因此可以作胃、十二指腸、心臟血管、子宮等內(nèi)部的檢查和診斷.如果把能量足夠大的激光通過光導纖維傳輸?shù)饺梭w內(nèi),還可以用激光在體內(nèi)作外科手術(shù)或制止內(nèi)出血,如治療胃潰瘍病人的內(nèi)出血等.用激光和光導纖維進行光纖通信,是光纖應(yīng)用的一個重要方面,已取得了重大的成就.光纖通信的優(yōu)點很多.第一,光纖的能量損耗
5、低.第二,光纖是電介質(zhì),絕緣性能好,不擔心被雷擊,并能抗電磁干擾,可在有較強電磁干擾的環(huán)境中使用.第三,光纖體積小、質(zhì)量小、易彎曲、可組成各種光纜,便于敷設(shè)和維護.由于光纖通信有上述優(yōu)點,在短短的幾十年間已得到迅速發(fā)展.我國的北京、天津、南京、上海、武漢、廣州、沈陽、哈爾濱等大城市間均有了光纖通信,并且通信的范圍還在迅速擴大中.2、蒙氣差3、蜃景的成因和規(guī)律分析問題時一定要根據(jù)發(fā)生全反射的兩個條件去判斷!鞏固練習1、已知n紅6、光一定能發(fā)生全反射;B、綠光一定能發(fā)生全反射;C、只有紅光從介質(zhì)進入空氣;D、只有綠光從介質(zhì)進入空氣。分析:∴C紅C黃C綠∴C紅iC綠又∵SinC=1/n根據(jù)入射角i=C黃∵f紅f黃f綠<<∴n紅n黃n綠<<>>>>鞏固練習2、在水中的魚看來,水面和岸上的所有景物,都是出現(xiàn)在頂角為97°的倒立圓錐里,它的原因是什么?在魚看來岸邊的景物是什么樣的?分析光學問題時要多畫光路圖喔!岸邊景物分析:48.5°48.5°97°如圖2所示,一透明塑料棒的折射率為n,光線由棒的一端面射入,當入射角i在一定范圍內(nèi)變化時,光將全部從另一端面射出。
7、當入射角為i時,光在棒的內(nèi)側(cè)面恰好發(fā)生全反射。