4.2.1全反射 課件-高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

第四章

光4.2.1全反射趣味實驗：消失的文字袋面字能看見，袋子內(nèi)文字為什么會消失呢？課堂引入光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)：光疏介質(zhì)：兩種介質(zhì)中折射率n較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)。光密介質(zhì)：兩種介質(zhì)中折射率n較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)?！咀⒁狻竣傧鄬Υ笮。孩诠馐韬凸饷苁枪鈱W(xué)特性，不指介質(zhì)的密度。溫故而知新入射角

折射角光從光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)入射角

折射角入射角增大，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？溫故而知新觀察全反射現(xiàn)象隨著入射角的逐漸增大，觀察反射光線和折射光線的變化。實驗探究

光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，隨著入射角增大，折射光線越來越偏離法線，折射光線越來越弱，而反射光線越來越強，當入射角增大到某一角度，使折射角達到90°時，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象叫做全反射。這時的入射角叫臨界角，一般用字母C表示。折射角θ2為90°時，發(fā)生全反射現(xiàn)象．1.定義：一、全反射3.發(fā)生全反射的條件：①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)②入射角大于或等于臨界角2.臨界角

折射角等于900時的入射角

即：剛好發(fā)生全反射時的入射角注意：(1)只有光從介質(zhì)射入真空（空氣）的交界面時，

才能這樣求臨界角。(2)n越大，臨界角越小，也就越容易發(fā)生全發(fā)射。

n真=1

n水=1.33

n玻=1.5~1.9

C水=48.8°

C玻璃=32°~42°真空（空氣）某介質(zhì)折射率與臨界角的關(guān)系：（光由介質(zhì)射入真空中）一、全反射1.000

28空氣1.54水晶1.33水1.5~1.9玻璃1.36酒精1.63二硫化碳1.55巖鹽2.42金剛石幾種介質(zhì)的折射率幾種介質(zhì)對空氣的臨界角48.6°水30°~42°玻璃47.3°酒精38.1°二硫化碳42.9°甘油24.4°金剛石臨界角物質(zhì)（液體）臨界角物質(zhì)（固體）一、全反射

例1、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°，圖中哪個光路圖是正確的？一、全反射4.現(xiàn)象解釋

水中和玻璃中的氣泡，看起來特別明亮，是因為光從水或玻璃射向氣泡時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射。一、全反射空氣袋內(nèi)字文字“消失術(shù)”袋面字水4.現(xiàn)象解釋一、全反射(1)截面為等腰直角三角形的玻璃棱鏡(2)原理：利用全反射原理(3)特點：(玻璃的臨界角為32°—42°)

①當光垂直于它的任意一個界面射入后，都會在其

內(nèi)部發(fā)生全反射，與平面鏡相比，它的反射率很高

②反射面不必涂敷任何反光物質(zhì)(4)作用：改變光的方向，可使光的傳播方向改變90°或180°45

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1.全反射棱鏡二、全反射的應(yīng)用二、全反射的應(yīng)用改變光的方向二、全反射的應(yīng)用

常見物質(zhì)的臨界角：水：48.80

玻璃：320-420

金剛石：24.40二、全反射的應(yīng)用二、全反射的應(yīng)用例2、空氣中兩條光線a和b從方框左側(cè)入射，分別從方框下方和上方射出，其框外光線如圖所示．方框內(nèi)有兩個折射率n＝1.5的全反射玻璃棱鏡。下列選項給出了兩棱鏡的四種放置方式的示意圖．其中能產(chǎn)生圖中效果的是(

)B二、全反射的應(yīng)用A、原理：利用全反射原理B、作用：改變光路C、優(yōu)越性：反光率高，接近達到100%，成像失真小.D、應(yīng)用：精密昂貴的光學(xué)儀器中，比方說顯微鏡，單反相機，潛望鏡，望遠鏡……1.全反射棱鏡二、全反射的應(yīng)用(1)原理：利用全反射原理(2)構(gòu)造：由折射率較高的玻璃內(nèi)芯和折射率較低的外層透明介質(zhì)組成，因為內(nèi)芯的折射率比外套的大，所以，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射(3)優(yōu)點：容量大、衰減小、抗干擾性強2.光導(dǎo)纖維二、全反射的應(yīng)用2.光導(dǎo)纖維二、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2.光導(dǎo)纖維二、全反射的應(yīng)用光纖通信光纖通信的主要優(yōu)點是：

容量大、衰減小、抗干擾性強．2.光導(dǎo)纖維二、全反射的應(yīng)用光纖裝飾照明2.光導(dǎo)纖維二、全反射的應(yīng)用二、全反射的應(yīng)用解釋：

海面上下層空氣溫度低，密度大，折射率大，上層空氣溫度高，密度小，折射率小，遠方物體發(fā)出的光線向空中入射時不斷折射彎曲，到某高度時發(fā)生全反射，再射回地面，觀察者感覺這光線來自空中。3-1.海市蜃樓(海面)海上蜃景解釋：

貼近地面空氣溫度高，密度小，折射率小，上層空氣溫度低，密度大，折射率大。遠方物體發(fā)出的有些光線向地面入射時不斷折射彎曲，到地面附近時發(fā)生全反射，再折向上，射向遠處空中，觀察者感覺這光線來自地下。倒立虛象3-2.海市蜃樓（沙漠或馬路）二、全反射的應(yīng)用

請大家思考生活當中下列現(xiàn)象與全反射現(xiàn)象有什么關(guān)系?二、全反射的應(yīng)用思維導(dǎo)圖例3、如圖是在高山湖泊邊拍攝的一張風(fēng)景照片，湖水清澈見底，近處湖面水下的景物(石塊、沙礫等)都看得很清楚，而遠處只看到對岸山峰和天空的倒影，水面下的景物則根本看不到．下列說法正確的是()A．遠處山峰的倒影非常清晰，是因為山峰的光線在水面上發(fā)生了全反射B．光線由水射入空氣，光的波速變大，波長變小C．遠處水面下景物的光線射到水面處，入射角很大，可能發(fā)生了全反射，所以人眼看不見D．近處水面下景物的光線射到水面處，入射角較小，反射光強而折射光弱，因此有較多的能量射出水面而進入人眼中C課堂練習(xí)例4．(全反射的應(yīng)用)光纖通信是一種現(xiàn)代化的通信手段，它可以為客戶提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)，為了研究問題方便，我們將光導(dǎo)纖維簡化為一根長直玻璃管，