4.3光的全反射 导学案-2021-2022学年高二下学期物理教科版选修3-4

第三节光的全反射 【学习目标】 1.知道光的全反射及其产生的条件。 2.初步了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用。 【课前准备】 一、光疏介质和光密介质 任何介质的折射率都____1，折射率越大，光在其中传播的速度就_____，两种介质相比较，折射率____的介质叫做光密介质，折射率______的介质叫做光疏介质． 二、全反射 1．当光从光密介质射到光疏介质的界面时，同时发生折射和______。当入射角增大到某一角度，使折射角达到______时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射，这时的入射角叫做______ 2．当光从介质射入空气(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：sinC＝. 三、光导纤维 光纤通信利用了光的_____原理，它的优点是容量大，能量衰减小，抗干扰能力强，传输速率快等． 【课堂学习】 任务一（指向目标1） 1.光从真空射向介质，随着入射角的增大，折射角也逐渐增大，当入射角达到接近900时，折射角也就达到了最大，若介质的折射率为 n ,求出最大的折射角。 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？水折射率为1.33。 2． 理论思考：如果让光从介质射入真空，增大入射角，当入射角大于之前的最大角后，光能进入到真空中吗？ 3.实验观察全反射现象 用一束激光沿透明半圆柱形玻璃砖的半径射到直平面上，光经过这个平面由玻璃进入空气中，发生折射.现在观察当入射角逐渐增大时所发生的现象. (1) 当激光沿半径垂直入射到直平面时，此时入射角为00 (2) 当入射角增大一些时:反射光线和折射光线的亮度变化 (3) 折射光线消失: (4) 继续增大入射角: 4.总结：全反射及全反射的条件 光密介质→光疏介质 临界角C： sinC＝ 光需从光密介质射至光疏介质的界面上；二是入射角必须等于或大于临界角。 例1． 如图所示，S为一点光源，分别画出图中各条光线的折射光线和反射光线. 例2．一束红色激光从空气射到厚度均匀的平行玻璃砖表面上，如图所示，请判断光在AB表面能否发生全反射？光在CD表面能否发生全反射？为什么？ 例3．在水面下lm处有一点光源Q,求这个点光源的光能从多大面积的水面上射出来.(水的折射率为1.33). 将光源Q逐渐上移直至露出水面的过程中，这个面积如何变化？ 任务二（指向