13.2 全反射导学案word版无答案

1 13.2 全反射 一、全反射 1．光疏介质和光密介质 (1)光疏介质：折射率较 (填“大”或“小”)的介质． (2)光密介质：折射率较 (填“大”或“小”)的介质． (3)光疏介质与光密介质是 (填“相对”或“绝对”)的． 2．全反射现象 (1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射．若入射角增大到某一角度， 光线完全消失， 只剩下 光线的现象． (2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于 时的入射角．用字母 C表示，光从介质射入空气(真空)时，发生 全反射的临界角 C与介质的折射率 n的关系是 . (3)全反射发生的条件 ①光从 介质射入 介质． ②入射角 临界角． 二、全反射棱镜 1．形状：截面为 三角形的棱镜． 2．全反射棱镜的特点 (1)当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，它的反射率很高． (2)反射面不必涂敷任何反光物质，反射时失真 ． 三、光导纤维 1．原理：利用了光的 ． 2．构造：由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的 ，光传播时在内芯与外套的界面上发生 ． 3．光纤通信的优点是容量 、衰减 、抗干扰性强等． 4．光导纤维除应用于光纤通信外，还可应用于医学上的内窥镜等． 一、全反射 当光从水中射向与玻璃的交界面时，只要入射角足够大就会发生全反射，这种说法正确吗？为什么？ 1．全反射现象 (1)全反射的条件： ①光由光 介质射入光 介质． ②入射角 临界角． (2)全反射遵循的规律：①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． ②全反射的临界角 C和折射率 n的关系： . (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，随着入射角增大，折射角也 ．同时折射光线 强度减弱，能量 ，反射光线强度增强，能量 ，当入射角达到临界角时，折射光线强度减弱到 ，反射光 线的能量 入射光线的能量． 2 2．不同色光的临界角：由于不同颜色(频率不同)的光在同一介质中的折射率不同．频率越大的光，折射率也 ， 所以不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时，频率越大的光的临界角越小，越 发生全反射． 例 1 某种介质对空气的折射率是 2，一束光从该介质射向空气，入射角是 60°，则下列光路图中正确的是(图中 Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)( ) 全反射棱镜改变光路的几种情况 入射方式 项目 方式一 方式二 方式三 光路图 入射面 AB AC AB 全反射面 AC AB、BC AC 光线方向 改变角度 90° 180° 0°(发生侧移) 三、光导纤维 如图所示是光导纤维的结构示意图，其内芯和外套由两种光学性能不同的介质构成．构成内芯和外套的两种介质， 哪个折射率大？为什么？ 1.构造及传播原理 (1)构造：光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有几微米到一百微米，如图所示，它是由内芯和外套两层组 成的，内芯的折射率 外套的折射率． (2)传播原理：光由一端进入，在两层的界面上经过多次 ，从另一端射出，光导纤维可以远距离传播光信号， 光信号又可以转换成电信号，进而变为声音、图象． 2．光导纤维折射率：设光导纤维的折射率为 n，当入射角为θ1时，进入光导纤维的光线传到侧面恰好发生全反射， 则有：sin C＝ 1 n ，n＝ sin θ1 sin θ2 ，C＋θ2＝90°，由以上各式可得：sin θ1＝ n 2 －1. 由图可知：当θ1增大时，θ2增大，由光导纤维射向空气的光线的入射角 θ减小，当θ1＝90° 时，若 θ＝C，则所有进入光导纤维中的光线都能发生 ，即解得 n＝ 2. 3 以上是光从光导纤维射向真空时得到的折射率，由于光导纤维包有外套，外套的折射率比真空的折射率 ，因 此折射率要比 2大些． 四、全反射的应用 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． (2)若光由介质进入空气(真空)时，则根据 确定临界角，看是否发生 ． (3 ... ...