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《2020春高中人教版物理選修3-4學(xué)案：第十三章 第2節(jié) 全反射 Word版含解析.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、第2節(jié)全反射1．知道光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)、全反射、臨界角的概念。2．理解全反射的條件，能計(jì)算有關(guān)問(wèn)題和解釋相關(guān)現(xiàn)象。3．了解全反射棱鏡和光導(dǎo)纖維的工作原理以及在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。一、全反射1．光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)2．全反射(1)概念：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，同時(shí)發(fā)生折射和反射，當(dāng)入射角□□增大到某一角度，使折射角達(dá)到90°時(shí)，08折射光完全消失，只剩下09反射光，這種現(xiàn)象叫做全反射。□(2)臨界角：剛好發(fā)生全反射，即折射角等于90°時(shí)的10入射角。用字母C表示。(3)發(fā)生全反射的條件□□①光從11光密介質(zhì)射入12光疏介質(zhì)?！酡谌肷浣?3等于或大于臨界角。(
2、4)臨界角與折射率的關(guān)系□1當(dāng)光由介質(zhì)射入空氣(真空)時(shí)，sinC＝14。n二、全反射棱鏡□截面為01等腰直角三角形的棱鏡叫做全反射棱鏡，其作用是改變光的傳播□02方向。三、光導(dǎo)纖維1．原理□利用了01全反射的原理。2．構(gòu)造□□光導(dǎo)纖維直徑只有幾微米到一百微米，由02內(nèi)芯和03外套兩層組成，內(nèi)芯□□的折射率比外套的04大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生05全反射。判一判(1)密度大的介質(zhì)就是光密介質(zhì)。()(2)兩種介質(zhì)相比較，折射率大的介質(zhì)是光密介質(zhì)。()(3)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)具有絕對(duì)性。()(4)截面是三角形的棱鏡是全反射棱鏡。()(5)全反射棱鏡和平面
3、鏡都是利用了光的全反射原理。()(6)光在光纖中傳播時(shí)，在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射。()(7)光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)是容量大。()提示：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√(7)√想一想(1)只有一種介質(zhì)能否確定它是光密介質(zhì)還是光疏介質(zhì)？提示：不能。光密介質(zhì)、光疏介質(zhì)是對(duì)確定的兩種介質(zhì)的折射率相比較而確定的，只有一種介質(zhì)是無(wú)法比較折射率的，從而無(wú)法確定它是光疏介質(zhì)還是光密介質(zhì)。(2)為什么水中或玻璃中的氣泡看起來(lái)特別明亮？提示：水或玻璃中的氣泡相對(duì)水或玻璃是光疏介質(zhì)，光經(jīng)過(guò)水或玻璃照射氣泡時(shí)，一部分光會(huì)發(fā)生全反射，相對(duì)于其他物體而言，有更多的光反射
4、到人眼中，就好像光是由氣泡發(fā)出的，因此人眼感覺(jué)水或玻璃中的氣泡特別明亮。(3)微細(xì)的光纖封裝在塑料護(hù)套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂，光纖為什么要由兩層介質(zhì)構(gòu)成？提示：光纖的工作原理是全反射，要由兩種介質(zhì)配合才能產(chǎn)生全反射現(xiàn)象。課堂任務(wù)全反射1．光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)不同介質(zhì)的折射率不同，我們把折射率較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)，折射率較大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì)。光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對(duì)的。2．全反射(1)全反射及臨界角的概念①全反射：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，同時(shí)發(fā)生折射和反射，當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90°時(shí)，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象叫做全
5、反射。如圖所示。②臨界角：剛好發(fā)生全反射，即折射角等于90°時(shí)的入射角。用字母C表示。(2)全反射的條件要發(fā)生全反射，必須同時(shí)具備兩個(gè)條件：①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)。②入射角等于或大于臨界角。(3)臨界角與折射率的關(guān)系1①定量關(guān)系：光由介質(zhì)射入空氣(或真空)時(shí)，sinC＝。n②定性關(guān)系：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，光密介質(zhì)的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角就越小，越容易發(fā)生全反射。(4)從能量角度理解全反射當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，隨著入射角增大，折射角也增大，同時(shí)折射光強(qiáng)度減弱，即折射光能量減小，反射光強(qiáng)度增強(qiáng)，即反射光能量增大，當(dāng)入射角達(dá)到臨界角時(shí)，折射
6、光強(qiáng)度減小到零，反射光的能量等于入射光的能量。(5)因?yàn)榻橘|(zhì)的折射率與光的顏色有關(guān)，所以全反射臨界角不僅與介質(zhì)有關(guān)，還與光的顏色有關(guān)。例1(多選)如圖所示，ABCD是兩面平行的透明玻璃磚，AB面和CD面是玻璃和空氣的界面，分別設(shè)為界面Ⅰ和界面Ⅱ。光線從界面Ⅰ射入玻璃磚，再?gòu)慕缑姊蛏涑?，回到空氣中，如果改變光到達(dá)界面Ⅰ時(shí)的入射角，則()A．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅰ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象B．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅱ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象C．不管入射角多大，光線在界面Ⅰ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D．不管入射角多大，光線在界面Ⅱ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象(1)在界
7、面Ⅰ上光是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，還是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)？能發(fā)生全反射嗎？提示：在界面Ⅰ上光由光疏介質(zhì)(空氣)進(jìn)入光密介質(zhì)(玻璃)，不能發(fā)生全反射。(2)在界面Ⅱ上的入射角能大于臨界角嗎？提示：不能。界面Ⅱ上的入射角總等于界面Ⅰ上的折射角，總小于臨界角。[規(guī)范解答]在界面Ⅰ上光由空氣進(jìn)入玻璃磚，是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，不管入射角多大，都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，A錯(cuò)誤，C正確；在界面Ⅱ上光由玻璃進(jìn)入空氣，是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，但是，由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ進(jìn)入玻璃后再到達(dá)界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，故入射角總是小于臨界角，
8、因此也不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，B錯(cuò)誤，D
