物理选择性必修1优质课公开课第2节 全反射.pptx

第2节全反射

;一、全反射

1．填一填

(1)光疏介质和光密介质：对于折射率不同的两种介质，我们把折射率______的称为光疏介质，折射率_____的称为光密介质。光疏介质和光密介质是_____的。

(2)全反射

①定义：当光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和______，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光__________，只剩下反射光，这种现象叫作全反射，这时的入射角叫作_______。

;光密;2．判一判

(1)水的密度比酒精的密度大，所以水是光密介质。 ()

(2)某种介质，有时为光疏介质，有时为光密介质。 ()

(3)光从水中射向空气时不一定能发生全反射。 ()

3．想一想

为什么水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮？

提示：水或玻璃中的气泡是光疏介质，光经过水或玻璃照射气泡时，一部分光会发生全反射，相对于其他物体而言，有更多的光反射到人眼中，就好像光是由气泡发出的，因此人眼感觉气泡特别明亮。;二、全反射棱镜和光导纤维

1．填一填

(1)全反射棱镜

①形状：截面为_________三角形的玻璃棱镜。

②光学特征

a．当光垂直于截面的直角边射入棱镜时，光在截面的斜边上发生________，光射出棱镜时，传播方向改变了____。

b．当光垂直于截面的斜边射入棱镜时，在两个直角边上各发生一次_______，使光的传播方向改变了______。

;(2)光导纤维及其应用

①原理：利用了光的________。

②构造：光导纤维是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成。内芯的折射率比外套的____，光传播时在内芯与外套的界面上发生________。

③主要优点：传输容量大、能量损耗小、抗干扰能力强、保密性能好等。

2．判一判

(1)截面为三角形的棱镜是全反射棱镜。 ()

(2)光导纤维的内芯折射率小于外套的折射率。 ()

(3)光在光导纤维中传播时，在内芯和外套的界面上发生全反射。 ()

;3．选一选

[多选]光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，下列说法正确的是()

A．光导纤维传递光信号是利用光的干涉原理

B．光纤通信利用光作为载体来传递信号

C．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理

D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝

解析：利用光纤的全反射特性来传递光信息，信息量大，信号好，不失真。光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，当光射入时满足光的全反射条件，从而发生全反射，最终实现传递信息的目的，B、D选项正确，A、C选项错误。

答案：BD

;[学透用活]

1．对光疏介质和光密介质的理解

(1)光疏介质和光密介质的比较;(2)相对性：光疏介质、光密介质是相对的，任何两种透明介质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小来判断谁是光疏介质或光密介质。

(3)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小。例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介质。

2．全反射现象

(1)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。

(2)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。

;(3)从能量角度来理解全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角增大，折射角也增大；同时折射光线强度减弱，即折射光线能量减小，反射光线强度增强，能量增加，当入射角达到临界角时，折射光线强度减弱到零，反射光的能量等于入射光的能量。

3．不同色光的临界角

不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时，频率越高的光的临界角越小，越易发生全反射。

;[典例1](2022·广东高考)一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成45°角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c，求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度v。

;答案：B;2．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，如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是 ()

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：发生全反射的条件之一是光从光密介质射入光疏介质，光密介质折射率较大，故只有C正确。

答案：C

;3．(2021·广东高考)如图所示，一种光学传感器是通过接收器Q接收到光的强度变化而触发工作的。光从挡风玻璃内侧P点射向外侧M点再折