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课件网) 《选择性必修第一册》 第四章 光 4.2 全反射 学习目标 1.知道光密介质和光疏介质的概念,认识光的全反射现象。 2.知道全反射棱镜及其应用。 3.初步了解光导纤维的工作原理及光纤技术对社会经济生活的重大影响。 目录 03 光导纤维 01 02 全反射棱镜 全反射 环节一:课堂引入 水中的气泡和叶子上的露珠看起来特别明亮;炎热夏天,柏油路面有时看起来特别明亮,像水洗过的一样。这又是为什么呢? 环节二:全反射 (一)光密介质和光疏介质 问题:什么是光密介质,什么是光疏介质?(学生阅读课本回答) 光疏介质:两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质。 光密介质:两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质. 注意: 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。如,水、水晶和金刚石三种物质相比较,水晶对水来说是光密介质,对金刚石来说则是光疏介质。 (二)入射角与折射角的大小关系 N N' A O B 光疏介质 光密介质 i r 光从光疏介质进入光密介质 光从光密介质进入光疏介质 i N N' A O B 光疏介质 光密介质 r 入射角与折射角的那个较大? (三)全反射 光从光密介质进入光疏介质,入射角增大,折射角也增大,谁先达到90°?若继续增大入射角?(观看视频小组合作讨论,代表发言) 现象:随着入射角的逐渐增大的过程中,折射角逐渐增大 ;折射光线亮度逐渐减弱;反射角逐渐增大;反射光线亮度逐渐增强;当入射角增大到某一角度时,折射光线消失,所有光线全部反射。 (三)全反射 1.全反射定义: 光由光密介质射到光疏介质时,光线不发生折射,而全部返回到原介质中继续传播的现象。 玻璃 空气 C 此时的入射角称为———临界角 2.发生全反射的条件: (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; (三)全反射 3.折射率与临界角的关系:(光由介质射入真空中) 界面 真空 介质 C 注意: (1)只有光从介质射入真空(空气)的交界面时,才能这样求临界角。 (2)n越大,临界角越小,也就越容易发生全发射。 全反射棱镜 光导纤维 全反射在生活中有哪些应用? 学生进行小组交流讨论 1.(多选)光从介质1通过两种介质的界面进入介质2的光路如图所示。下列论述正确的是( ) A.光在介质1中的传播速度较大 B.光在介质2中的传播速度较大 C.光从介质1射向两种介质的界面时, 不可能发生全反射现象 D.光从介质2射向两种介质的界面时, 可能发生全反射现象 ACD (四)小试牛刀 2.(多选)透明的水面上有一圆形荷叶,叶梗直立在水中,紧靠叶梗有一条小鱼,在岸上的人恰能看到小鱼,则( ) A.当小鱼潜深点时,人就看不到它了 B.当小鱼潜深点时,人照样能看到它 C.当小鱼上浮点时,人就看不到它了 D.当小鱼上浮点时,人照样看到它 BC (四)小试牛刀 环节三:全反射棱镜和光导纤维 (一)全反射棱镜 问题:什么是全反射棱镜,有什么作用?(学生阅读课本,派代表回答) 玻璃棱镜的截面为等腰直角三角形,当光从图中所示的方向射入玻璃时,由于光的方向与玻璃面垂直,光线不发生偏折。但在玻璃内部,光射向玻璃与空气的界面时,入射角大于临界角,发生全反射。 与平面镜相比,它的反射率高,几乎可达 100%。这种棱镜在光学仪器中可用来改变光的方向。 (一)全反射棱镜 横截面是等腰直角三角形的棱镜 (1)截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜 (2)原理:利用全反射原理 (3)特点:(玻璃的临界角为32°—42°) ①当光垂直于它的任意一个界面射入后,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 (4)作用:改变光的方向,可使光的传播方向改变90°或180° 45 ... ...