第四章 3 光的全反射-【导与练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步全程学习教学课件ppt（新教材，教科版）

3　光的全反射 [学习目标] 1.知道光密介质和光疏介质,理解光的全反射现象。 2.知道全反射的条件,能应用全反射条件解决有关问题。 3.初步了解光导纤维的工作原理和光纤在生产、生活中的应用。 探究·必备知识 物理 1.光密介质和光疏介质 (1)对于两种介质来说,光在其中传播速度较小的介质,即折射率 的介质叫光密介质;光在其中传播速度较大的介质,即折射率 的介质叫光疏介质。 (2)光疏介质和光密介质是 的。 2.全反射:光从 介质射到 介质的界面时,全部被反射回原介质中传播的现象。 知识点一　全反射现象 较大 较小 相对 光密 光疏 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 知识点二　发生全反射的条件 1.全反射的条件 (1)光需从 介质射至 介质的界面上。 (2)入射角必须等于或 临界角。 2.临界角 (1)定义:把光从某种介质射向真空或空气、折射角为90°时的 ,称为这种介质的临界角。 光密 光疏 大于 入射角 (2)临界角C与折射率n的关系:sin C= 。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 知识点三　全反射的应用——光导纤维 1.光纤的工作原理:由于有机玻璃的折射率 空气的折射率,当光从有机玻璃棒的一端射入时,可以沿着有机玻璃棒的表面发生多次 ,从另一端射出。 2.光导纤维的构造:由两种折射率不同的玻璃制成,分内、外两层,内层玻璃的折射率比外层玻璃的折射率 。当光从一端进入光纤时,将会在两层玻璃的界面上发生 。 大于 全反射 大 全反射 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 3.光纤通信的优点是容量 ,衰减 ,抗干扰能力强、传输质量高等。 大 小 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 1.思考判断 (1)水的密度大于酒精的密度,水是光密介质。(　 　) (2)光从水中射入空气中时一定能发生全反射。(　 ) (3)光从玻璃射入水中时一定发生全反射。(　 　) (4)水或玻璃中的气泡看起来特别亮,就是因为光从水或玻璃射向气泡时,在界面发生了全反射。(　 　) × × × √ 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 (5)光在光纤中传播时,在内芯和外套的界面上发生全反射。(　 　) (6)光纤通信的主要优点是容量大。(　 　) √ √ 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 2.思维探究 (1)在炎热的夏天,逆着太阳光的方向看路面,会看到路面特别明亮,就像用水淋过一样,这是一种什么现象?为什么会发生这种现象? 答案:这是一种全反射现象。因为在太阳照射下,贴近路面附近的空气层稀薄,比上层空气的折射率小,从远处射向路面的太阳光,会发生全反射,从远处看去,路面显得格外明亮。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 (2)当光从水中射入玻璃的交界面时,只要入射角足够大就会发生全反射,这种说法正确吗?为什么? 答案:不正确。要发生全反射必须光从光密介质射入光疏介质。而水相对玻璃是光疏介质,所以不管入射角多大都不可能发生全反射。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 突破·关键能力 物理 要点一　对全反射的理解 (1)观察教材第98页实验探究中玻璃中的激光从半圆形的圆心折射进入空气的演示实验,思考反射光线和折射光线是如何变化的。 答案:(1)入射角增大时,反射光线和折射光线离法线越来越远,反射光越来越强,折射光越来越弱,直到折射光消失,反射光的强度就不再发生变化了。 (2)临界角与介质的折射率具有怎样的定性关系? 答案:(2)介质折射率n越大,临界角越小。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 1.对光疏介质和光密介质的理解 (1)光疏介质和光密介质是相对而言的,并没有绝对的意义。 (2)光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小。 (3)光从光密介质进入光疏介质时,折射角大于入射角;反之,光从光疏介质进入光密介质时,折射角小于入射角。 (4)光疏和光密是从介质的光学特性来说的,并不是它的密度大小。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 2.对全反射的理解 (1)全反射是光的折射的特殊现象,全反射现象还可以从能量变化角度加以理解。当光从光密介质射入光疏介质,在入射角逐渐增大的过程中,反射光的能量逐渐增强,折射光的能量逐渐减弱,当入射角等于临界角时,折射光的能量已经减弱为零,发生了全反射。 (2)全反射遵循的规律:光从光密介质进入光疏介质发