4.2全反射—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件

3.2全反射 第四章 光 学 露珠看起来会比较亮 海市蜃楼 全反射 当光从光密介质进入光疏介质时，折射角等于900，折射光完全消失，入射光全部返回原来的介质中，这种现象叫做全反射. 请观察 光从光密介质射向光疏介质时，折射角等于900时的入射角用字母 C 表示.临界角是指光由光密介质射向光疏介质时，发生全反射形象时的最小入射角，是发生全反射的临界状态. 折射角逐渐 ； 折射光线亮度逐渐 ； 反射角逐渐 ； 反射光线亮度逐渐 ； 当入射角增大到某一角度时， 折射光线 ，所有光线全部反射。 观察现象后回答： 随着入射角的逐渐增大的过程中 增大 减弱 增大 增强 消失 此时的入射角叫做临界角，用C表示 一、临界角 请思考 临界角的计算 1、当光由某种介质射入真空或空气时: 2、任意两种介质:n密、n疏 故临界角C = = arcsin( ) 其中, n密、n疏分别为光密介质和光疏介质的绝对折射率. n密对疏= θ1 θ3 玻璃介质 N N' A O B 空气 =C θ2 二、全反射的应用 1、全反射棱镜 在AC面发生全反射，垂直由BC面出射． 在AB、 BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射． 各种玻璃的临界角为320-420 θ A B C A B C 横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜 （1）光线由AB面垂直入射 光垂直于它的任意一个界面射入，都会在内部发生全反射 （2）光线由AC面垂直入射 光的传播方向变化90 ° 光的传播方向变化180 ° 2、光导纤维 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． 制成内窥镜，用来检查人体内脏的病变。 夏天，在气压恒定的海面上，空气密度随高度增加而减小，对光的折射率也随之减小，从而形成一具有折射率梯度的空气层.当光线通过此空气层时，将发生偏折. 1、上现蜃景，海市蜃楼 请思考 2、下现蜃景，沙漠蜃景 在沙漠里，白天沙石被太阳晒得灼热，接近沙层的气温升高极快。由于空气不善于传热，所以在无风的时候，空气上下层间的热量交换极小，遂使下热上冷的气温垂直差异非常显著，并导致下层空气密度反而比上层小的反常现象 请思考 3、在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角是多大？（水的折射率1.33） 请思考 600 0 空气 A 600 0 空气 B 600 0 空气 C 600 0 空气 D C 1、光由空气射入某介质时,入射角为450,折射角为300,当光由该介质进入空气时, 如果入射角为600,下列各光路图中可能的是( ) 做一做 2、空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图所示.方框内有两个折射率n＝1.5的全反射玻璃棱镜.下列选项给出了两棱镜的四种放置方式的示意图.其中能产生图中效果的是 做一做 3、如图所示，AB为一直光导纤维，A、B之间距离为s，使一光脉冲信号从光导纤维中间入射，射入后在光导纤维与空气的界面上恰好发生全反射，由A点传输到B点所用时间为t，求光导纤维所用材料的折射率n.(已知光在真空中的传播速度为c) 解析　设光导纤维所用材料的折射率为n，则有 做一做 4、一厚度为h的玻璃板水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面.在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上.已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求玻璃板的折射率. 解析　如图所示，从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线射到玻璃板上表面A′点恰好发生全反射， 其中L＝R－r 做一做 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 所以n＝. sin α＝sin C＝ n＝ t＝＝ 由以上三式解得t＝＝， $$