13.2《全反射》课件

13.2《全反射》水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮原因是：光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在分界面上发生了全反射1.什么是光疏介质，什么是光密介质；2.什么是光的全反射及发生全反射的条件3.什么是临界角及如何计算临界角4.全反射棱镜的构造及原理.5.“光纤通信”的原理及其应用.不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质．光疏介质和光密介质是相对的．θ1θ3NN'AOBθ1θ2空气NN'AOB全反射介质1空气介质2介质1相对介质2是光疏介质介质1与介质2相对空气都是光密介质θ2θ3＞n１＜n2既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角就会增大到90°．θ1θ2介质NN'AOB空气θ1θ2介质NN'AOB空气折射角θ2为90°时，会发生什么情况？光由光密介质射入光疏介质时，同时发生反射和折射，折射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来越强，折射光线越来越弱，当折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射．折射角θ2为90°时，发生全反射现象．θ1θ3介质NN'AOC空气θ1θ2介质NN'AOB空气θ3Cθ1θ3光密介质NN'AOC光疏介质在研究全反射现象中，刚好发生全反射的，即折射角等于90°时的入射角是一个很重要的物理量，叫做临界角．临界角用C表示当光线从光密介质射入光疏介质时，如果入射角等于或大于临界角，就发生全反射现象．θ1≥临界角发生全反射现象折射角等于90°时的入射角叫做临界角，用符号C表示．光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C就是折射角等于90°时的入射角，根据折射定律可得：nCCsin1sin90sin因而：nC1sin发生全反射的条件①光从光密介质进入光疏介质；②入射角等于或大于临界角．三、例题例1、在水中的鱼看来，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，为什么？你能想象一下，从水里看到的水面上景物是什么样的吗？所有水面上的景物在什么范围内？空气水SC在倒立圆锥里例2、如图所示，介质Ⅱ为空气，介质Ⅰ的折射率为，下列说法中正确的是2A．光线a、b都不能发生全反射B．光线a、b都能发生全反射C．光线a发生全反射，光线b不发生全反射D．光线a不发生全反射，光线b发生全反射C三、例题•如图2所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90°，折射光线与入射光线延长线间夹角为15°，求：•(1)该介质的折射率；•(2)光在该介质中传播的速度；•(3)当光从介质射入空气时的临界角．全反射棱镜1、光线由AB面垂直入射，在AC面发生全反射，垂直由BC面出射．横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜2、光线由AC面垂直入射，在AB、BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射．变化90°变化180°全反射棱镜在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜，改变光的传播方向．望远镜为了提高倍数，镜筒要很长，通过使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度．全反射棱镜一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，我们在以前讨论平面镜成像都只考虑这个银面的反射，实际上由于平面镜玻璃的前表面对光线的反射，形成多个虚像，其中第一次被玻璃前表面反射而形成的虚像S是最明亮的．平面镜玻璃的前表面平面镜玻璃的后表面全反射棱镜对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜，以消除多余的像．当然，如果在玻璃的前表面镀银，就不会产生多个像，但是前表面镀银，银面容易脱落．光导纤维全反射现象是自然界里常见的现象，我们常听到的“光纤通信”就是利用了全反射的原理。点击画面观看动画弯曲的玻璃棒能传光光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到几百微米之间，由内芯与外套两层组成．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．把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，图像就可以从一段传到另一端了．光导纤维光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部内窥镜的结构光导纤维在医学上的应用光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信．光纤光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强．虽然光纤通信的发展历史只有20多年的，但是发展的速度是惊人的．练习题1•水的折射率为n，距水面深度为h处有一点光源，岸上的人看见水面被点光源照亮的圆形区域的直径多大？hSCR设临界角为C，有，即，故圆形区域的直径为