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课件网) 第3节 光的全反射 高中物理选择性必修一 第4章 光的折射与全反射 光的折射 回顾 随着入射角的增大,折射角也跟着增大。 当光从玻璃出射到空气中时,随着入射角的不断增大,可能出现什么现象? 光密介质和光疏介质 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 折射率不同的两种介质 水晶与水相比,水晶为光密介质,水为光疏介质; 水与空气相比,水为光密介质,空气为光疏介质。 例如: 相对性 光密介质和光疏介质 光进入不同介质时的角度大小关系: 光从光疏介质进入光密介质 光从光密介质进入光疏介质 光疏介质 光密介质 光疏介质 光密介质 当光从光密介质到光疏介质,随着入射角的增大,折射角增大,当折射角=900时,继续增大入射角会有什么现象发生? 光的全反射 观察全反射现象 准备好一块半圆形玻璃砖、光屏和激光光源。用一束激光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上,让入射角由0逐渐增大,观察折射光和反射光,你会看到什么现象? 现象: 随着入射角的增大,折射角增大,反射光线变强,折射光线变弱。光折射角大于900后,折射光线消失,只剩下反射光线,光全部反射回玻璃中。 光的全反射 01 全反射现象 光从玻璃入射到空气中时,折射角大于入射角,入射角逐渐增大,反射光变强,折射光变弱,当入射角增大到一定程度时,折射光完全消失,全部光都被反射回玻璃内。这种现象称为全反射现象,简称全反射。 02 临界角 刚好发生全反射时的入射角, 称为全反射的临界角 设临界角为C,则由折射定律可得 光的全反射 03 产生全反射的条件 光由光密介质射入光疏介质, 且入射角大于等于临界角。 光由不同的介质射入真空或空气时, 临界角不同。 02 临界角 钻石的临界角约为 24.4°,水的临界角约为 48.8°,而玻璃因制造材料的不同,临界角有较大的差异, 一般在30°至42°。介质的临界角越小, 就越容易发生全反射。 光的全反射 一束单色光从玻璃射入空气。已知玻璃的折射率n=1.53,当入射角分别为500,300时,光能否发生折射?若能折射角多大? 解 光由玻璃射入空气,是由光密介质射人光疏介质,其临界角满足 解得: ∴当入射角为500时发生全了全反射。 当入射角为300时,折射角由折射定律 解得: 光的全反射 某小区唆水池底部装有不同颜色的 LED 灯(可视为点光源 ),可在水面形成不同颜色的光斑。若水池底部水平,水面平静,红光与紫光在水面形成的光斑面积哪个更大? 紫光的折射率大于红光,因此紫光更容易发生全反射。 光的全反射现象 “消失”的硬币 在桌子上放一枚硬币, 取一只玻璃杯, 里面盛满水,然后把玻璃杯压在硬币上( 图 4-20 )。从杯壁看去,硬币不见了。但是从杯口向下望,硬币还在那里。给玻璃杯底蘸上一些水, 再从杯壁看去, 你会发现什么不同? 请解释此现象。 如左图,杯子盛满水时,从硬币发出的光从水中进入空气中时入射角大于临界角,从而发生全反射,所以看不到硬币。 在杯底蘸水,使得硬币发出的光从水中进入空气中时入射角小于临界角,所以又看到了硬币。 光的全反射现象 熏黑的铁球放人水中, 看上去会变得锃亮. 当熏黑的铁球放入水中时,球面和水之间形成空气层。日光从水照射到空气层时,会有部分光发生全反射,球看上去就变得锃亮了。 鱼缸中上升的气泡亮晶晶的,也是由于光射到气泡上发生了全反射. 浪花为什么是白色的? 光的全反射现象 在荒漠里看到的蜃景也是一种全反射现象。 太阳照到沙地上,接近地面的热空气比上层空气的密度小,折射率也小。从远处物体射向地面的光,进入折射率较小的热空气层时被折射。当入射角大于临界角时发生全反射,人们逆着反射光看去,就会看到远处物体的倒景。 全反射的应用 1、 ... ...