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课件网) 教 学 课 件 4.2全反射 第四章 光 全反射 全反射棱镜 光导纤维 01 02 03 目录 CONTENTS 全反射 PART 1 1.光疏介质、光密介质： ①.光疏介质:两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质. ②.光密介质:两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质. ③.注意： 1）“光密介质”和“光疏介质” 是相对而言的，对其界定是以折射率为依据的。 2）光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的小。 一、全反射 介质 水 玻璃 金刚石 折射率n 1.33 1.5~1.9 n＝2.42 （这几种介质的折射率都是相对于λ ＝ 589.3 nm的光波， 且温度在t ＝ 20 ℃的折射率） 玻璃相对于水是光密介质，但相对于金刚石却是光疏介质 3）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。 O 空气 水 光疏介质 光密介质 思考：光由光密介质进入光疏介质时，如果入射角不断增大，使折射角增大到90 时，会出现什么现象？ O 光疏介质 光密介质 空气 水 （1）折射角逐渐 ； （2）折射光线亮度逐渐 ； （3）反射角逐渐 ； （4）反射光线亮度逐渐 ； （5）当入射角增大到某一角度时，折射光线 ，所有光线全部反射。 当光从玻璃射向空气，随着入射角的逐渐增大的过程中： 增大 减弱 增大 增强 消失 实验现象： 2.全反射： （1）、定义：当光从光密介质射入光疏介质时，入射角逐渐增大到某一角度，光线全部被反射回原光密介质的现象。 (2)、临界角：当光从光密介质射入光疏 介质时，折射角等于900角时的入射角叫做临界角。用C表示。 玻璃 空气 思考与讨论： 1）光由光密介质射入光疏介质时，一定发生全反射吗？发生全反射现象的条件是什么？ 2）由于不同介质的折射率不同，在光从介质射向空气时，发生全反射的临界角是不一样的，怎样计算光从折射率为n的某种介质射向空气发生全反射的临界角C？ 3、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 4、临界角C 的大小： 界面 真空 介质 法线 C 由折射率可得： 临界角的正弦值： 介质 水 玻璃 金刚石 折射率n 1.33 1.5~1.9 n＝2.42 临界角C 48.8 ° 32 °~ 42 ° 24.4 ° 不同介质的临界角 （这几种介质的折射率都是相对于λ ＝ 589.3 nm的光波， 且温度在t ＝ 20 ℃的折射率） 例1.一束由a、b两种单色光组成的复色光从水中射入空气中，并分成a、b两束，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（ ） A．若水中入射光SA的入射角不断增大， 则a光先发生全反射 B．a光的折射率比b光的折射大 C．在真空中a光的速度比b光大 D．在水中a光的传播速度比b光的大 D A 例4.如图所示，一梯形透明介质ABCD，∠A＝75°，∠B＝45°，一光线垂直于BC面从E点射入介质后，射到AB面时恰好发生全反射，从AD面上的某点射出。求： （1）介质对该光线的折射率n； （2）该光线从AD面射出的折射角r。 解析： （1）根据几何关系有： 做出光路图如图示： （2）根据几何关系有： C C sinc= n= sinc= 600 i sini= 得:n= OP= V= sinc= B 思考1：水中的鱼看水面和岸上的景物，是一种什么体验呢？ 水的折射率为1.33 所以C=48.80 则有圆锥顶角θ=2C=97.60 结论：水中的一切生物看水面上和岸上的所有景物，都出现在顶角约为97.6°的倒立圆锥里。 学以致用： 结论：光从水中射向空气时，一部分光在分界面上发生了全反射。 思考2：草叶上露珠特别明亮，为什么？ 学以致用： 全反射棱镜 PART 2 介质 水 玻璃 金刚石 折射率n 1.33 1.5~1.9 2.42 临界角C 48.8 ° 32 °~ 42 ° 24.4 ° 45 45 45 45 45 45 变化90 ° 变化180 ° 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。 1.结构：横 ... ...
