内容正文：
鲁科版 选修3-4第四章 第三节 光导纤维及其应用 学案
课题
光导纤维及其应用
学习
目标
【学习目标】
1． 知道光导纤维结构及其工作原理；
2． 了解光导纤维的应用和光纤通信的优点；
3．了解光纤通信系统的组成及我国光纤通信发展的现状。
重点：
难点：
光导纤维原理以及光纤通信的原理
光纤通信的原理
新授
【小实验引课】
问题1：
为什么水中小球有些地方看起来很亮，有些地方不亮？
问题2：
临界角与折射率的关系式是否适用于光从任意光密介质进入光疏介质的情况？
问题3：理论探究
玻璃的全反射临界角为何小于45°，水的玻璃的全反射临界角是否小于45°？
【实验引入新课：水流导光】
问题4：
实验探究光在弯曲的玻璃中的全反射现象
实验结论：
一、光导纤维
1、结构
2、 原理
问题5：理论探究
内芯的折射率满足什么条件 ？
探究结论：
二、光导纤维的应用
1、内窥镜
问题6：实验探究
探究光导纤维传输图像信息
实验结论：
2、光纤通信
1）原理
2）通信系统组成
问题7：
光纤通信都有哪些优点？
3）优点：
问题8：
谈谈光缆对光纤通信的作用？
4）光纤技术：光缆
3、光纤照明
1）原理
2）优点
四、随堂练习
1．(多选)光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务．目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络．下列说法正确的是( )
A．光纤通信利用光作为载体来传递信息
B．光导纤维传递光信号是利用光的全反射原理
C．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理
D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝
2． 如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出．
(1)求该玻璃棒的折射率；
(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时_______(填“能”“不能”
或“无法确定能否”)发生全反射．
小结
知识：
方法：
作业
1．通过书刊及因特网查找内窥镜在医疗以及其他技术领域应用的实例。
2. 到本地通信部门了解本地光缆铺设和维护的情况，了解本地利用光缆开展电信、有线电视和互联网业务的情况。协助本地通信部门进行一次维护光缆安全的宣传活动。
3.如图所示，一玻璃正方体放在空气中，其折射率为1.50.一条光线从立方体的顶部斜射进来，然后投射到它的一侧面．问：
(1)这条光线能否从侧面射出？
(2)如果光线能从上述侧面射出，那么玻璃材料的折射率应满足什么条件？
$$
光导纤维及其应用
鲁科版选修3-4
第4章第3节
被蜡烛熏黑的金属小球在水中的全反射现象
问题1
为什么水中小球有些地方看起来很亮，
有些地方不亮？
解释现象
水
金属球
空气膜
空气
玻璃
1、光由光密介质射向光疏介质
C
复习：光的全反射条件
玻璃
2、入射角大于等于临界角C：
空气
90°
C
＝
sin90°
sinC
n
＝
sini
sinr
sinC
1
n
＝
问题2
临界角与折射率的关系式是否适用于光从任意光密介质进入光疏介质的情况？
当光线从折射率为n的介质进入空气（或真空）时，临界角C是折射角等于90°时的入射角。
sinC
1
n
＝
实验现象
观察从玻璃射向空气的全反射临界角的大小？
问题3 理论探究
光从玻璃进入空气的全反射临界角小于45°？
光从水进入空气的全反射临界角大于45°？
介质 金刚石 二氧化碳 玻璃 水晶 氯化钠 酒精 水 空气
折射率 2.42 1.63 1.5~1.8 1.55 1.54 1.36 1.33 1.00028
三、光导纤维
问题4：实验探究
探究光在弯曲的玻璃中的全反射现象
实验现象及结论
1、光能从弯曲的玻璃管的另一端传出来
2、 光能从玻璃丝的另一端传出来
3、玻璃丝弯曲不太大时，光仍然能从玻璃丝另一端传出来
一、光导纤维
华人“光纤之父”高锟 获物理诺奖
玻璃
1、光导