高中物理选修3-4优质课件6：13.2 全发射.pptx

第十三章 光 ;;一、对全反射的理解 1.对光疏介质和光密介质的理解 (1)光疏介质和光密介质是相对而言的. (2)光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小. (3)光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角；反之，光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角. (4)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不指它的密度大小.;2.全反射 (1)临界角：折射角为90°时的入射角称为全反射的临界角，用C表示，sin C＝ . (2)全反射的条件：①光由光密介质射向光疏介质； ②入射角大于或等于临界角. (3)全反射遵循的规律：发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再适用.;二、全反射棱镜和光导纤维 1.全反射棱镜 (1)特点：①当光垂直于它的一个界面射入后，都会在其内部发生全反射，与平面镜相比，它的反射率很高. ②反射面不必涂敷任何反光物质，反射时失真小. (2)全反射棱镜改变光路的两种常见情况.如图所示.;2.光导纤维 (1)原理：内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯和外套的界面上发生全反射. (2)优点：容量大，衰减小，抗干扰性强等. (3)应用：光纤通讯；医学上的内窥镜.;三、全反射的定量计算 应用全反射解决实际问题的基本方法：(1)确定光是由光疏介质进入光密还是从光密进入光疏介质.(2)若光由光密介质进入光疏介质时，根据sin C＝ 确定临界角，看是否发生全反射.(3)根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光路”.(4)运用几何关系(如三角函数、反射定律等)进行判断推理，运算及变换.;探究一对全反射的理解? 问题导引 夏季的早晨,从某一方向看植物叶子上的露珠会格外明亮,玻璃中的气泡从侧面看也是特别明亮,这是什么道理呢?;探究二全反射的应用? 问题导引 如图所示,自行车后面有尾灯,它虽然本身不发光,但在夜间行驶时,从后面开来的汽车发出的强光照在尾灯上,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车。那么自行车的尾灯利用了什么原理?;对全反射的理解 1.光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是(???　) A.a是光密介质，b是光疏介质 B.光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度 C.光的入射角必须大于或等于临界角 D.光的入射角必须小于临界角;2.光在某种介质中的传播速度是1.5×108 m/s，光从该介质射向空气时(　　) A.临界角是30° B.大于或等于30°的所有角都是临界角 C.入射角大于或等于30°时都能发生全反射 D.临界角可能是60°;2.光在某种介质中的传播速度是1.5×108 m/s，光从该介质射向空气时(　　) A.临界角是30° B.大于或等于30°的所有角都是临界角 C.入射角大于或等于30°时都能发生全反射 D.临界角可能是60°;全反射的应用 3.空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框 下方和上方射出，其框外光线如图所示.方框内有两 个折射率n＝1.5的全反射棱镜，下面给出了两棱镜四 种放置方式的示意图，其中能产生图中效果的是(　　);解析　四个选项产生的光路效果如图所示：;4.图为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面.已知光在真空中的传播速度为c. (1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到 另一端面，求光线在端面AB上的入射角 应满足的条件；;解析　设光线在端面AB上C点的入射角为i，折射角为r，光路图如图所示;由几何关系得α＋r＝90°④;由几何关系得α＋r＝90°④;(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长 时间.;;1.已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63,如果光按下面几种方式传播,可能发生全折射的是(　　) A.从水晶射入玻璃 B.从水射入二硫化碳 C.从玻璃射入水中 D.从水射入水晶 解析:折射率相对较小的介质是光疏介质,折射率相对较大的介质是光密介质,发生全反射的条件之一是光由光密介质射向光疏介质,由此可知选项C正确。 答案:C;2.关于光纤的说法,正确的是(　　) A.光纤是由高级金属制成的,所以它比普通电线容量大 B.光纤是非常细的特制玻璃丝,但导电性能特别好,所以它比普通电线衰减小 C.光纤是非常细的特制玻璃丝,由内芯和外套两层组成,光纤是利用全反射原理来实现光的传导的 D.在实际应用中,光纤必须呈笔直状态,因为弯曲的光纤是不能传导光的;解析:光导纤维的作用是传导光,它是直径为几微米到一百微米之间的特制玻璃丝,且由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的大。载有声音、图像及各种数字信号的激光传播时,在内芯和外套的界面上发生