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课件网) 4.3光的全反射 全反射及其产生条件 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? 光从某种介质入射到空气中时,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,折射光线完全消失,全部光线都被反射回介质内。这种现象称为全反射现象,简称全反射。 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 光由不同的介质射入真空或空气时, 临界角不同。 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。 对两种不同的介质,折射率较的介质叫作光疏介质,折射率较的介质叫作光密介质。 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 随着入射角的增大,折射角增大,以上两种情况都能发生全反射吗? 产生全反射的条件:①光由光密介质射入光疏介质 ②入射角大于等于临界角。 4. 如图所示,包含红、蓝两种颜色的一束复色光沿半径方向射向一块半 圆形玻璃砖。在玻璃砖底面的入射角为 i,经折射后射出到空气中。下 列说法正确的是( ) A. 在玻璃砖中,a 光的传播速度小于 b 光的传播速度; B. a 光为红光,b 光为蓝光; C. 玻璃砖材料对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率; D. 若改变光束的入射方向使 i 角逐渐变大,则 a 光的折射光首先消失; 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: 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。 “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。 杯子盛满水时,由于发生全反射,看不到硬币。 杯底蘸水,使得入射角小于临界角,所以又看到了硬币。 全反射现象 日光从水照射到球面和水之间形成空气层时,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. 热 空气稀薄 折射率小 沙漠里 看到 倒立的虚像; 炎热的夏天,在公路上有时也能看到上述现象。从远处看 去,路面显得格外明亮光滑,就像被水淋过一样,这也是一种蜃景 夏天的傍晚,在平静无风的海面上有时会看到山峰、船舶、楼台等出现在远方的空中,这就是海市蜃楼现象,如图所示。请解释该现象,并比较海市蜃楼与沙漠蜃景的差异。 浮在空中 正立的虚像 大海 温度低,折射率大 全反射棱镜:(截面为等腰直角三角形的棱镜) 全反射棱镜的反射性能比镀银的平面镜更好, 精密的光学仪器常用它代替镀银平面镜来反射光, 如全反射棱镜应用于潜望镜等。 (1)什么情况下看见虹,什么情况下看见霓? (2)为什么现在很难看到天空中的彩虹? (3)你对环境保护有什么设想? 打磨成多面体的钻石能闪闪发光,是射到钻石背面的光全部被反射回来的缘故。打磨使射到砖钻石背面的光的入 ... ...