《高三物理全反射》課件

高三物理全反射全反射現(xiàn)象的介紹全反射的原理全反射的應(yīng)用全反射實(shí)驗(yàn)習(xí)題與解答contents目錄CHAPTER全反射現(xiàn)象的介紹010102全反射現(xiàn)象的定義當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于某一臨界角時(shí)，就會發(fā)生全反射現(xiàn)象。光線在兩種不同介質(zhì)的界面上發(fā)生完全反射，沒有折射光線透過，這種現(xiàn)象稱為全反射。1842年，德國物理學(xué)家古斯塔夫·基爾霍夫通過實(shí)驗(yàn)觀察到了全反射現(xiàn)象。全反射現(xiàn)象的研究經(jīng)歷了早期的實(shí)驗(yàn)探索和后來的理論解釋。隨著光學(xué)和光電子技術(shù)的發(fā)展，全反射現(xiàn)象在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。全反射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和歷史歷史發(fā)展全反射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)利用全反射原理，將光信號在光導(dǎo)纖維中傳輸，實(shí)現(xiàn)信息傳遞。光導(dǎo)纖維光學(xué)儀器太陽能利用全反射現(xiàn)象在光學(xué)儀器中也有廣泛應(yīng)用，如望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等。全反射現(xiàn)象在太陽能利用領(lǐng)域也有重要應(yīng)用，如太陽能熱水器等。030201全反射現(xiàn)象的應(yīng)用CHAPTER全反射的原理02當(dāng)光線從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，其傳播方向會發(fā)生改變，這就是折射現(xiàn)象。折射定律描述了折射光線、入射光線和法線之間的關(guān)系，即入射角、折射角和介質(zhì)之間的角度關(guān)系。折射定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：n1*sin(i)=n2*sin(r)，其中n1和n2分別為兩種介質(zhì)的折射率，i為入射角，r為折射角。光的折射定律臨界角的概念當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，如果入射角大于某一特定角度，折射光線消失，全部光線被反射回原介質(zhì)，這一特定角度被稱為臨界角。臨界角的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：sin(C)=1/n，其中C為臨界角，n為光疏介質(zhì)的折射率。當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，且入射角大于臨界角，就會發(fā)生全反射現(xiàn)象。此時(shí)，光線全部被反射回原介質(zhì)，沒有折射光線透過。全反射的條件是：入射角大于臨界角，且兩種介質(zhì)的折射率之比滿足一定關(guān)系。全反射的條件全反射現(xiàn)象在光學(xué)、通信、能源等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。例如，光纖通信利用全反射原理傳遞信息；太陽能電池利用全反射原理提高光能利用率；全反射鏡面可以制作高清晰度光學(xué)儀器等。全反射的應(yīng)用實(shí)例還包括水下攝影、激光內(nèi)雕、全息成像等。這些應(yīng)用都基于全反射原理，通過控制光線的傳播路徑和角度，實(shí)現(xiàn)特定的光學(xué)效果或信息傳遞。全反射的物理意義CHAPTER全反射的應(yīng)用03光導(dǎo)纖維作為傳輸媒介，可以將光信號從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方，實(shí)現(xiàn)高速、大容量的信息傳輸。光纖通信利用光纖的敏感特性，可以制成各種傳感器，用于測量溫度、壓力、位移等物理量。光纖傳感器由于光纖的高亮度和柔韌性，可以制成各種照明器件，用于照明和顯示領(lǐng)域。光纖照明光導(dǎo)纖維光學(xué)顯微鏡利用全反射原理，可以將物體放大并觀察其細(xì)節(jié)。顯微鏡天文望遠(yuǎn)鏡利用全反射原理，可以將遠(yuǎn)處的天體聚焦并觀察。望遠(yuǎn)鏡眼鏡和隱形眼鏡也利用全反射原理，來改變光線路徑，達(dá)到矯正視力的效果。眼鏡和隱形眼鏡光學(xué)儀器

表面等離子共振生物檢測表面等離子共振可以用于檢測生物分子間的相互作用，如蛋白質(zhì)、核酸等?；瘜W(xué)分析表面等離子共振可以用于檢測化學(xué)物質(zhì)的濃度和分布情況。環(huán)境監(jiān)測表面等離子共振可以用于監(jiān)測空氣和水中的污染物。CHAPTER全反射實(shí)驗(yàn)04探究光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角大于或等于臨界角時(shí)，光線全部反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象。理解全反射的條件和原理。觀察全反射現(xiàn)象，加深對光的波動(dòng)性的理解。實(shí)驗(yàn)?zāi)康募す夤P白色屏幕支架量角器半圓形玻璃棱鏡實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)步驟3.緩慢旋轉(zhuǎn)半圓形玻璃棱鏡，觀察光線的變化。當(dāng)入射角逐漸增大時(shí)，注意觀察反射光線的強(qiáng)度變化。2.將激光筆固定在另一個(gè)支架上，調(diào)整角度使激光束垂直射向半圓形玻璃棱鏡的平面。1.將半圓形玻璃棱鏡固定在支架上，確保其穩(wěn)定。4.當(dāng)反射光線突然消失時(shí)，記錄此時(shí)的入射角，即為臨界角。5.在白色屏幕上畫出光線軌跡，標(biāo)注入射角和臨界角。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析01當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，隨著入射角的增大，反射光線的強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，折射光線逐漸減弱。02當(dāng)入射角等于臨界角時(shí)，折射光線消失，全部光線被反射回原介質(zhì)，形成全反射現(xiàn)象。03全反射現(xiàn)象的發(fā)生需要滿足一定的條件：入射角等于臨界角，且光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)的折射率之比大于等于2。04通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出結(jié)論：當(dāng)入射角大于或等于臨界角時(shí)，光線在兩種介質(zhì)的界面上發(fā)生全反射。CHAPTER習(xí)題與解答05題目2當(dāng)光線從水射入空氣時(shí)，折射角和入射角的關(guān)系是什么？題目1一束光從空氣射入水中，當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí)，折射角達(dá)到90°，求此角度是多少？題目3一束光從玻璃中射入空氣中，入射角為30°，折射角為40°，求玻璃的折射率是多少？習(xí)題123根據(jù)折射定律，當(dāng)光線從空氣射入水中時(shí)，折射角小