课件23张PPT。3.光的全反射1.知道光疏、光密介质概念,通过实验认识光的全反射现象. 2.理解全反射的发生条件并能解释相关现象、计算有关问题. 3.初步了解光导纤维的工作原理;认识光纤技术对社会、经济、生活的重大影响.1.全反射现象 (1)光密介质与光疏介质: 对于两种介质,我们把光在其中传播速度较小的介质,即折射率较大的介质叫光密介质;光在其中传播速度较大的介质,即折射率较小的介质叫光疏介质. (2)光的全反射: 当光从光密介质射到与光疏介质的界面时,全部被反射回原介质的现象,叫做全反射.当光从光疏介质射向光密介质,有可能发生全反射吗? 提示:不可能.当光从光疏介质射向光密介质时,折射角总是小于或等于入射角.2.全反射条件 (1)临界角: ①概念:我们把光从某种介质射向真空或空气时使折射角变为90°时的入射角,叫做这种介质的临界角,常用字母C表示.(2)发生条件:①光从光密介质射向光疏介质;②入射角大于等于临界角.全反射遵守反射定律吗? 提示:遵守反射定律.3.全反射的应用———光导纤维 光导纤维简称光纤,是现代通信和网络技术中的重要材料,光纤通信利用了光在光纤中的全反射特性.探究一探究二探究三光疏介质和光密介质 (1)光疏介质和光密介质是相对而言的,并没有绝对的意义.例如:水晶(n=1.55)对玻璃(n=1.5)是光密介质,而对金刚石来说(n=2.427),就是光疏介质. (2)光若从光密介质进入光疏介质时,折射角大于入射角;反之,光由光疏介质进入光密介质时,折射角小于入射角. (3)光疏和光密是从介质的光学特性来说的,并不是它的密度大小.例如,酒精的密度比水小,但酒精和水相比酒精是光密介质. (4)光疏介质和光密介质的比较:探究一探究二探究三对光的全反射的深入理解 (1)全反射是光的折射的特殊现象,全反射现象还可以从能量变化角度加以理解.当光线从光密介质射入光疏介质,在入射角逐渐增大的过程中,反射光的能量逐渐增强,折射光的能量逐渐减弱,当入射角等于临界角时,折射光的能量已经减弱为零,发生了全反射. (2)全反射遵循的规律:光由光密介质进入光疏介质发生全反射时,仍然遵守反射定律.有关计算仍可依据反射定律进行. (3)光从光密介质射向光疏介质时,只要入射角大于或等于临界角C,一定会发生全反射现象.探究一探究二探究三(4)解决全反射问题的思路 ①确定光是由光疏介质进入光密介质还是由光密介质进入光疏介质.③根据题设条件,画出入射角等于临界角的“临界光路”. ④运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理,进行动态分析或定量计算.探究一探究二探究三全反射现象的应用 1.全反射棱镜 全反射棱镜是利用全反射改变光路以便于观察. 在图中的等腰直角三角形ABC表示一个全反射棱镜的横截面,它的两直角边AB和BC表示棱镜上两个互相垂直的侧面.如果光线垂直地射到AB面上,光在棱镜内会沿原来的方向射到AC面上.由于入射角(45°)大于光从玻璃射入空气的临界角(42°),光会在AC面上发生全反射,沿着垂直于BC的方向从棱镜射出(图甲).如果光垂直地射到AC面上(图乙),沿原方向射入棱镜后,在AB、BC两面上都会发生全反射,最后沿着与入射时相反的方向从AC面上射出.生活中有许多地方都用到了这一原理,例如自行车尾灯(图丙).在光学仪器里,常用全反射棱镜来代替平面镜,改变光的传播方向.图丁是全反射棱镜应用在潜望镜里的光路图.探究一探究二探究三探究一探究二探究三2.光导纤维 光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝,直径由几微米到100 μm不等.如图所示,它是由内芯和外套两层组成,内芯的折射率大于外套的折射率,光由一端进入,在两层的界面上经过多次全反射,从另一端射出.光导纤维可以远距离传播光,光信号又可以转换成电信号,进而变为声音、图像.如果把许多(上万根)光导纤维合成一束,并使两端的纤维按严格相同的次序排列,就可以传输图像.探 ... ...
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