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课件网) 光的全反射习题课 复习巩固 一、光疏介质和光密介质 1、光疏介质: 折射率较小的介质 光密介质: 折射率较大的介质 介 质 空 气 水 酒 精 金刚石 折射率 1.00028 1.33 1.36 2.42 (1)光疏介质与光密介质是相对的。 (2)光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的小。 光疏介质与光密介质的界定是以折射率为依据的,与介质的其它属性 (如密度等)无关 。 (3) 复习巩固 2、光由光疏介质射入光密介质,折射角小于入射角; 光由光密介质射入光疏介质,折射角大于入射角。 复习巩固 二、全反射 1、全反射: 光由光密介质射入光疏介质时,同时发生反射和折射,折射角大于入射角,随着入射角的增大,反射光线越来越强,折射光线越来越弱,当折射角增大到90°时,折射光线完全消失,只剩下反射光线,这种现象叫做全反射。 2、临界角(C):折射角等于90°时的入射角 3、发生全反射的条件: (1)光由光密介质射入光疏介质; (2)入射角等于或大于临界角。 ︶ C 复习巩固 4、光从介质射入空气(真空)的临界角: 介 质 水 各种玻璃 金刚石 折射率 1.33 1.5~1.8 2.42 临界角C 48.8° 32°~42° 24.50 考点一:全反射条件的判断 ACD 考点一:全反射条件的判断 BDE 考点一:全反射条件的判断 例3.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.介质的临界角是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° AC 考点二:全反射的综合应用 例4.如图所示,一束光线从空气射入某介质,入射光线与反射光线夹角为90°,折射光线与入射光线延长线间夹角为15°, 求:(1)该介质的折射率;(2)光在该介质中传播的速度; (3)当光从介质射入空气时的临界角. 考点二:全反射的综合应用 解:根据题意入射光线与反射光线的夹角为90°,又根据光的反射定律,反射角等于入射角,即 α=β=45°,折射角r=45°-15°=30°. 考点二:全反射的综合应用 考点二:全反射的综合应用 考点二:全反射的综合应用 例6. 如图所示,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=30°.一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜,然后垂直于AC边射出. (1)求棱镜的折射率; (2)保持AB边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC边上恰好有光线射出.求此时AB边上入射角的正弦. 考点二:全反射的综合应用 (1)光路图及相关量如图所示. 光束在AB边上折射,由折射定律得 =n ① 式中n是棱镜的折射率.由几何关系可知 α+β=60° ② 由几何关系和反射定律得 β=β′=∠B ③ 联立①②③式,并代入i=60°得 n=. ④ (2)设改变后的入射角为i′,折射角为α′,由折射定律得 ⑤ 依题意,光束在BC边上的入射角为全反射的临界角θC,且 ⑥ 由几何关系得 θC=α′+30° ⑦ 由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为 sin i′=. ⑧ 考点二:全反射的综合应用 总结 1.两个定律记心间 2.准确作图是关键 3.几何关系要明确 4.三角函数常牢记 解决几何光学问题的基本思路: ... ...