認識光的全反射現(xiàn)象.ppt

認識光的全反射現(xiàn)象,教學目標： 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？,好好想一想，不要太急于回答。,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：,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)，ri,當S移動時，入射角i增大，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。,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。,可見：入射角增大的過程中，折射角也增大，這是一個量變過程；當入射角達到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，為了說明光導纖維對光的傳導作用，我們做下面的實驗,彎曲的玻璃棒能傳光,光導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,光導纖維,光導纖維的用途很大，醫(yī)學上將其制成內(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),光導纖維在醫(yī)學上的應用,光導纖維的用途很大，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？,4、你在家里是不是可以自己完成上面的實驗呢？,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)某種介質(zhì)的折射率為n，則有：,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i90，據(jù)折射定律sini/sinr=n有sinr1/n，即rc，又據(jù)平面幾何知識i=r，即也有ic，不滿足發(fā)生全反射的第二個條件，所以在MN界面上也不能發(fā)生全反射正確的選項為D 注意發(fā)生全反射的兩個條件缺一不可，其中任何一個條件均只是發(fā)