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  1. 光的全反射 教学目标: 1、理解光的全反射现象 2、掌握临界角的概念和发生全反射的条件 3、了解全反射现象的应用 说明: 有关临界角目前高考中的要求是理解其概念,知道计算式,而不要求会利用临界角的公式进行有关计算,请同学们酌情处理

  2. 问:光从一种介质进入另一种介质时会发生什么现象呢?问:光从一种介质进入另一种介质时会发生什么现象呢? r H2O i’ i S 一般,光从一种介质进入另一种介质时会发生折射现象,还有反射现象。光路图如下:

  3. r C H2O i’ i S 假设水中有一个可以移动激光器S,它发出的光线从水射向空,入射角为i,反射角为i’,折射角为r。因为是从光密介质射向光疏介质,r>i’ 当S移动时,入射角i增大,则反射角和折射角都增大 当入射角增大到C时,折射角刚好增达到900。

  4. 若入射角继续增大呢? 下面让我们通过演示实验,看一看将会发生什么现象。 实验:让一束激光从半圆形玻璃砖的弧面沿半径射到AB界面的O点。(如图) 旋转玻璃砖,改变入射角i,我们可以看到:

  5. 入射角i增大时,折射角r也增大,折射光线越来越暗,反射光线却逐渐变亮;当入射角i增大到某一角度时,折射角r达到900,折射光线就完全消失了,只剩下反射光线,这种现象叫全反射入射角i增大时,折射角r也增大,折射光线越来越暗,反射光线却逐渐变亮;当入射角i增大到某一角度时,折射角r达到900,折射光线就完全消失了,只剩下反射光线,这种现象叫全反射 折射角为900时的入射角叫做临界角,用C表示。

  6. 可见:入射角增大的过程中,折射角也增大,这是一个量变过程;当入射角达到临界角和大于临界角时,就引起质变,出现了全反射现象。可见:入射角增大的过程中,折射角也增大,这是一个量变过程;当入射角达到临界角和大于临界角时,就引起质变,出现了全反射现象。 所以光在两种介质界面不一定同时存在着反射和折射现象。

  7. 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.

  8. 弯曲的玻璃棒能传光

  9. 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.

  10. 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

  11. 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.

  12. 请同学们思考下面几个问题: 1、如果激光束从空气直接射到玻璃砖的直径AB界面上,还会不会发生全反射? 2、要满足什么条件,才可以发生全反射呢? 3、对于某种介质,它的临界角是多大呢?

  13. 思考得怎么样?我们一起来完成吧。 发生全反射的条件: 1、光必须从光密介质射向光疏介质 2、入射角必须大于(或等于)临界角 临界角: 设某种介质的折射率为n,则有:

  14. 【例】如图所示,EF和MN是长方形玻璃砖两平行侧面,将其置于空气中,一束光线射到玻璃砖的EF面上.若入射角逐渐增大到靠近界面,关于能否发生全反射的判断,下列说法中正确的是()【例】如图所示,EF和MN是长方形玻璃砖两平行侧面,将其置于空气中,一束光线射到玻璃砖的EF面上.若入射角逐渐增大到靠近界面,关于能否发生全反射的判断,下列说法中正确的是() A.在EF面上不可能,在MN面上有可能 B.在EF面上有可能,在MN面上不可能 C.在EF和MN面上都有可能 D.在EF和MN面上都不可能 例题解析:

  15. 解:根据发生全反射须满足的两个条件,光在EF面是空气射入玻璃,即是从光疏介质射入光密介质,不可能发生全反射.在MN面上,光是从玻璃射向空气,满足第一个条件;光从光密介质射向光疏介质;但其入射光线即是光线通过EF界面后的折射光线.故其入射角i’的大小是受限制的,如图乙所示,由于i<90°,据折射定律sini/sinr=n.有sinr<1/n,即r<c,又据平面几何知识i’=r,即也有i’<c,不满足发生全反射的第二个条件,所以在MN界面上也不能发生全反射.正确的选项为D.解:根据发生全反射须满足的两个条件,光在EF面是空气射入玻璃,即是从光疏介质射入光密介质,不可能发生全反射.在MN面上,光是从玻璃射向空气,满足第一个条件;光从光密介质射向光疏介质;但其入射光线即是光线通过EF界面后的折射光线.故其入射角i’的大小是受限制的,如图乙所示,由于i<90°,据折射定律sini/sinr=n.有sinr<1/n,即r<c,又据平面几何知识i’=r,即也有i’<c,不满足发生全反射的第二个条件,所以在MN界面上也不能发生全反射.正确的选项为D. [注意]发生全反射的两个条件缺一不可,其中任何一个条件均只是发生全反射的必要条件,不是充分条件,只有同时满足这两个条件才能发生全反射.

  16. 你还知道哪些全反射的现象呢?