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课件网) 2 全反射 [定位·学习目标] 1.通过阅读教材,知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念,形成物理观念。2.通过观察全反射现象,经历探究全反射规律的过程,理解全反射的条件,能计算有关问题和解释相关现象。3.借助全反射棱镜和光导纤维在生产、生活中的应用,培养学生学习兴趣。 探究·必备知识 1.光疏介质和光密介质 对于折射率不同的两种介质,我们把折射率 的称为光疏介质,折射率 的称为光密介质。 知识点一 全反射 「探究新知」 较小 较大 2.全反射现象 (1)全反射:光从 介质射入 介质时,同时发生折射和反射。当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时, 光完全消失,只剩下 光的现象。 光密 光疏 折射 反射 90° 介质 空气(真空) 正误辨析 (1)因为水的密度大于酒精的密度,所以水是光密介质。( ) (2)光从水中射入空气中时一定能发生全反射。( ) (3)光从玻璃射入空气中时可能会发生全反射。( ) (4)只要入射角足够大,就能发生全反射。( ) × √ × × 知识点二 全反射棱镜 「探究新知」 1.全反射棱镜构造:截面为 的玻璃棱镜叫全反射棱镜。 2.光学特性 (1)当光垂直于截面的直角边射入棱镜时,光在截面的斜边上发生 ,光射出棱镜时,传播方向改变了 。 (2)当光垂直于截面的斜边射入棱镜时,在两个直角边上各发生一次 ,使光的传播方向改变了 。 等腰直角三角形 全反射 90° 全反射 180° 3.主要优点 (1)光垂直于它的一个界面射入后,都会在其内部发生 ,与平面镜相比,它的反射率 。 (2)反射面不必涂敷任何反光物质,反射时失真小。 全反射 高 正误辨析 (1)全反射棱镜和平面镜都是根据全反射原理设计的。( ) × × 知识点三 光导纤维 「探究新知」 1.原理 利用了光的 。 2.构造 光导纤维是非常细的特制玻璃丝,由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生 。 全反射 全反射 3.应用 (1)医学上用光纤制成内窥镜。 (2)用于光纤通信,其特点是传输容量大、能量衰减小、抗干扰性及保密性强等。 正误辨析 (1)光导纤维的内芯是光密介质,外套是光疏介质。( ) (2)光在光纤中传播时,在外套与空气的界面上发生全反射。( ) (3)光纤通信的主要优点是容量大。( ) √ × √ 突破·关键能力 要点一 对全反射的理解和计算 「情境探究」 取一枚硬币放在桌上,硬币上叠放一只空烧杯,可以明显看到杯底的硬币,如图所示。然后往烧杯内注入清水,当从烧杯侧面寻找位于杯底的那枚硬币时,却发现硬币不见了。 探究:硬币“消失”的原因是什么 【答案】其实硬币并没有消失,是由于光的全反射而使硬币变得不可见了。如图所示,来自硬币的光线从光密介质———水及玻璃射入光疏介质———空气的分界面时,由于入射角大于临界角,因此这部分光线就会被分界面全部反射。 1.对光疏介质和光密介质的理解 「要点归纳」 折射特点 (1)光从光疏介质射入光密介质时,折射角小于入射角。 (2)光从光密介质射入光疏介质时,折射角大于入射角 相对性 光疏介质、光密介质是相对的,某介质相对于甲介质是光疏介质,而相对于乙介质可能是光密介质。例如酒精(n1=1.36)相对于水晶(n2=1.55)是光疏介质,而相对于水(n3=1.33)是光密介质 注意:“光疏”与“光密”是从介质的光学特性来说的,与其密度大小无必然关系。例如酒精的密度比水小,但酒精和水相比酒精是光密介质。 2.对全反射现象的理解 (1)全反射的条件(两个条件同时具备,缺一不可)。 ①光由光密介质射向光疏介质。 ②入射角大于或等于临界角。 (2)全反射遵循的规律:发生全反射时,光全部返回原介质,入射光与反射光遵循光的反射定律,不存在折射光线。 (3)从能量角度来理解全反射:当光从光密介质射入光疏介质时, ... ...
