第二十章光的反射和折射

第二十章光的反射和折射 第四节：全反射

N N A A O O 空气 θ3 θ2 θ1 θ1 B B N' N' 全反射不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质．光疏介质和光密介质是相对的． θ2 ＞ θ3 n１＜ n2 空气介质2 介质 1 介质1相对介质2是光疏介质介质1与介质2相对空气都是光密介质

N B N θ2 θ2 空气 O B 空气 O 介质介质 θ1 θ1 A A N' N' 既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角就会增大到90°．折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？

N N B θ2 O 空气空气 O 介质介质 θ3 θ1 θ1 θ3 A C C A N' N' 光由光密介质射入光疏介质时，同时发生反射和折射，折射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来越强，折射光线越来越弱，当折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射．折射角θ2 为90°时，发生全反射现象．

在研究全反射现象中，刚好发生全反射的，即折射角等于90°时的入射角是一个很重要的物理量，叫做临界角．临界角用C 表示 θ1 ≥ 临界角 N O 光疏介质发生全反射现象光密介质 θ3 θ1 当光线从光密介质射入光疏介质时，如果入射角等于或大于临界角，就发生全反射现象． A C N'

折射角等于90°时的入射角叫做临界角，用符号C 表示．光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C 就是折射角等于90°时的入射角，根据折射定律可得：因而：

发生全反射的条件 ① 光从光密介质进入光疏介质； ② 入射角等于或大于临界角．

光导纤维  全反射现象是自然界里常见的现象，我们常听到的“光纤通信”就是利用了全反射的原理，为了说明光导纤维对光的传导作用，我们做下面的实验．

点击画面观看动画 弯曲的玻璃棒能传光

光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到几百微米之间，由内芯与外套两层组成．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到几百微米之间，由内芯与外套两层组成．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．光导纤维把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，图像就可以从一段传到另一端了．

光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部内窥镜的结构光导纤维在医学上的应用

光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信．光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信．光纤 光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强．虽然光纤通信的发展历史只有20多年的，但是发展的速度是惊人的．

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第二十章 光的反射和折射