第13章 2 全反射 （word版含答案）

2　全反射 [学科素养与目标要求]　 物理观念：1.知道什么是光疏介质和光密介质，理解它们具有相对性.2.理解全反射现象，掌握临界角的概念和全反射的条件.3.了解全反射棱镜和光导纤维． 科学思维：利用全反射条件，应用临界角公式解答相关问题． 科学探究：采用实验观察、猜想、验证、归纳的方法得出全反射现象的发生条件、临界角概念等． 一、全反射 1．光疏介质和光密介质 (1)光疏介质：折射率较小(填“大”或“小”)的介质． (2)光密介质：折射率较大(填“大”或“小”)的介质． (3)光疏介质与光密介质是相对(填“相对”或“绝对”)的． 2．全反射现象 (1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射．若入射角增大到某一角度，折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象． (2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角．用字母C表示，光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sin C＝. (3)全反射发生的条件 ①光从光密介质射入光疏介质． ②入射角等于或大于临界角． 二、全反射棱镜 1．形状：截面为等腰直角三角形的棱镜． 2．全反射棱镜的特点 (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． 三、光导纤维 1．原理：利用了光的全反射． 2．构造：由内芯和外套两层组成．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． 3．光纤通信的优点是容量大、衰减小、抗干扰性强等． 4．光导纤维除应用于光纤通信外，还可应用于医学上的内窥镜等． 1．判断下列说法的正误． (1)入射角大于临界角就会发生全反射现象．(　×　) (2)光密介质是指密度大的介质．(　×　) (3)制作全反射棱镜的材料的折射率一定大于.(　×　) (4)光在光导纤维中的传播速度小于光在真空中的光速c.(　√　) 2．一束光从某介质进入真空，方向如图1所示，则该介质的折射率为_____；逐渐增大入射角，光线将_____(填“能”或“不能”)发生全反射；若使光发生全反射，应使光从_____射入_____，且入射角大于等于_____． 图1 答案　　能　介质　真空　45° 一、全反射 当光从水中射向与玻璃的交界面时，只要入射角足够大就会发生全反射，这种说法正确吗？为什么？ 答案　不正确．要发生全反射必须是光从光密介质射向光疏介质．而水相对玻璃是光疏介质，所以不管入射角多大都不可能发生全反射． 1．全反射现象 (1)全反射的条件： ①光由光密介质射入光疏介质． ②入射角大于或等于临界角． (2)全反射遵循的规律：①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．②全反射的临界角C和折射率n的关系：sin C＝. (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，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，反射光线的能量等于入射光线的能量． 2．不同色光的临界角：由于不同颜色(频率不同)的光在同一介质中的折射率不同．频率越大的光，折射率也越大，所以不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时，频率越大的光的临界角越小，越易发生全反射． 例1　某种介质对空气的折射率是，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)(　　) 答案　D 解析　由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由sin C＝＝，得C＝45°＜θ＝60°，故在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，故选项D正确． 二、全反射棱镜 如图所示，已知玻璃的折射率为1.5，甲图中当光线垂直BC面入射时，光线到达AC面的入射角是多少？能否发 ... ...