《光的全反射》PPT課件.ppt

第三節(jié) 光的全反射,對(duì)于兩種不同介質(zhì)來(lái)說(shuō)，我們把折射率較大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì)，折射率較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對(duì)的,一.光疏介質(zhì)和光密介質(zhì),如何理解光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的？,光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)只是相對(duì)而言的.,比如我和下面一位比身高,介質(zhì) 1,空氣,介質(zhì)2,介質(zhì)1相對(duì)介質(zhì)2是光疏介質(zhì),介質(zhì)1與介質(zhì)2相對(duì)空氣都是光密介質(zhì),2,3,n,n2,幾種介質(zhì)的折射率,水相對(duì)于金剛石是光密介質(zhì)還是光疏介質(zhì)，相對(duì)于空氣呢？,1,2,3,玻璃磚,空氣,折射角逐漸 ； 折射光線亮度逐漸 ； 反射角逐漸 ； 反射光線亮度逐漸 ； 當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí)， 折射光線 ，所有光線全部反射。,觀察演示實(shí)驗(yàn) 并回答隨著入射角的逐漸增大的過(guò)程中,二.全反射現(xiàn)象,光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)的界面時(shí)，全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象.,1,3,光密介質(zhì),N,N,A,O,C,光疏介質(zhì),在研究全反射現(xiàn)象中，剛好發(fā)生全反射時(shí)（即折射角等于90）的入射角，叫做臨界角用C 表示.,當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，如果入射角等于或大于臨界角，就發(fā)生全反射現(xiàn)象,1 臨界角,發(fā)生全反射現(xiàn)象,臨界角,2,1.發(fā)生全反射的條件：,(1)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)；,(2)入射角等于或大于臨界角,2.臨界角與折射率之間的關(guān)系:,當(dāng)發(fā)生全反射時(shí)，折射角為900入射角為臨界角，用C表示，則有：,三.全反射條件,例1.試求光從折射率為n的某種介質(zhì)中射向空氣（或真空）界面時(shí)的臨界角C。已知玻璃的折射率為 ， 其臨界角多大？,例2.某介質(zhì)的折射率為 ，一束光從介質(zhì)射向空氣，入射角為60，圖中哪個(gè)光路圖是正確的？,晶瑩剔透的露珠,劣質(zhì)的玻璃中往往含有氣泡.這些空氣泡看上去比較亮,對(duì)這一現(xiàn)象有下列不同的解釋,其中正確的是( ) A空氣泡對(duì)光線有聚集作用,因而較亮. B.空氣泡對(duì)光線有發(fā)散作用.因而較亮. C.從空氣泡到達(dá)玻璃的界面處的光一部分發(fā)生全反射,因而較亮. D.從玻璃到達(dá)空氣泡的界面處的光一部分發(fā)生全反射,因而較亮.,D,魚眼里的世界,例.在水中的魚看來(lái)，水面上和岸上的所有景物，都出現(xiàn)在頂角約為97.6的倒立圓錐里，為什么？,C,水的折射率為1.33 所以C=48.80 則有圓錐頂角=2C=97.60,1.光導(dǎo)纖維光纖通訊： 一種利用光的全反射原理制成的能傳導(dǎo)光的玻璃絲，由內(nèi)芯和外套組成，直徑只有幾微米到100微米左右，內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率。,當(dāng)光線射到光導(dǎo)纖維的端面上時(shí)，光線就折射進(jìn)入光導(dǎo)纖維內(nèi)，經(jīng)內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生多次全反射后，從光導(dǎo)纖維的另一端面射出，而不從外套散逸,故光能損耗極小。,四.全反射的應(yīng)用,光導(dǎo)纖維的用途很大，醫(yī)學(xué)上將其制成內(nèi)窺鏡，用來(lái)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(guò)它可以實(shí)現(xiàn)光纖通信,光纖,光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)是容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng)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,1、光線由AB面垂直入射,橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡,2、光線由AC面垂直入射,變化90 ,變化180 ,全反射棱鏡,全反射原理在生活中的應(yīng)用及對(duì)奇妙自然現(xiàn)象的解釋,A,B,C,C,B,A,在AC面發(fā)生全反射，垂直由BC面出射,在AB、 BC面發(fā)生兩次全反射，垂直由AC面出射,全反射棱鏡, 一般的平面鏡都是在玻璃的后面鍍銀， 但是銀面容易脫落因此對(duì)于精密的光學(xué)儀器，如照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等，就需要用全反射棱鏡代替平面鏡與平面鏡相比,它的反射率高,幾乎可達(dá)100%,提高反射率,在實(shí)際的潛望鏡里用全反射棱鏡代替平面鏡,潛望鏡,如圖所示，自行車的尾燈采用了全反射棱鏡的原理。它雖然本身不發(fā)光，但在夜間騎行時(shí)，從后面開來(lái)的汽車發(fā)出的強(qiáng)光照到尾燈后，會(huì)有較強(qiáng)的光被反射回去，使汽車司機(jī)注意到前面有自行車。尾燈的原理如圖所示，下面說(shuō)法中正確的是,A.汽車燈光應(yīng)從左面射過(guò)來(lái)在尾燈的左表面發(fā)生全反射 B.汽車燈光應(yīng)從左面射過(guò)來(lái)在尾燈的右表面發(fā)生全反射 C.汽車燈光應(yīng)從右面射過(guò)來(lái)在尾燈的左表面發(fā)生全反射 D.汽車燈光應(yīng)從右面射過(guò)來(lái)在尾燈的右表面發(fā)生全反射,C,如圖所示，一條長(zhǎng)度為L(zhǎng)=5.0m的光導(dǎo)纖維用折射率為n= 的材料制成。一細(xì)束激光由其左端的中心點(diǎn)以= 45的入射角射入光導(dǎo)纖維內(nèi)，經(jīng)過(guò)一系列全反射后從右端射出。求：該激光在光導(dǎo)纖維中的速度v是多大？該激光在光導(dǎo)纖維中傳輸所經(jīng)歷的時(shí)間是多少？,一束平行單色光從真空射向一塊半圓形的玻璃塊，入射方向垂直直徑平面，如圖，已知該