第4章 第3节　光的全反射 第4节　光导纤维及其应用—2020-2021学年同步新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册讲义

第3节　光的全反射 第4节　光导纤维及其应用 学习目标：1.[物理观念、科学思维]理解全反射现象和临界角的概念，知道光疏介质、光密介质和发生全反射的条件．　2.[物理观念]能够解释全反射现象，了解全反射棱镜．　3.[科学态度与责任]掌握光导纤维的工作原理及其重要应用． 一、全反射及其产生条件 1．全反射 光从玻璃射入到空气中时，折射角大于入射角，当入射角增大到一定程度时，折射光线完全消失，全部光都被反射回玻璃内，这种现象称为全反射现象． 2．临界角 刚好发生全反射(即折射角等于90°)时的入射角．用字母C表示．临界角和折射率的关系是sin C＝. 3．光疏介质和光密介质 两种介质比较，折射率较小的介质叫作光疏介质，折射率较大的介质叫作光密介质． 4．全反射的条件 (1)光从光密介质射入光疏介质． (2)入射角大于等于临界角． 二、全反射现象 1．解释全反射现象 (1)水或玻璃中的气泡看起来特别亮，是由于光射到气泡上发生了全反射． (2)在沙漠里，接近地面的热空气的折射率比上层空气的折射率小，从远处物体射向地面的光线的入射角大于临界角时，发生全反射，人们就会看到远处物体的倒影． 2．全反射棱镜 (1)形状：截面为等腰直角三角形的棱镜． (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全反射，光射出棱镜时，传播方向改变了90°. ②当光垂直于截面的斜边射入棱镜时，在直角边上各发生一次全反射，使光的传播方向改变了180°. 三、光导纤维及其应用 1．构造 把石英玻璃拉成直径几微米到几十微米的细丝，再包上折射率比它小的材料，就制成了光导纤维，简称光纤． 2．原理 利用了全反射． 3．光纤通信 光纤通信中，先将传送的信息转换为光信号，通过光纤将光信号传输到接收端，接收端再将光信号还原为原信息．光纤网是信息社会的重要基石，“光纤到户”是信息社会的重要标志． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)光从空气射入水中时可能发生全反射现象． (×) (2)光密介质，是指介质的折射率大，密度不一定大． (√) (3)鱼缸中上升的气泡亮晶晶的，是由于光射到气泡上发生了全反射． (√) (4)光纤一般由折射率小的玻璃内芯和折射率大的外层透明介质组成． (×) 2．已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光