4.2 全反射 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第四章 光 第2节 全反射 人教版（2019）选择性必修一 目录 一、光疏介质和光密介质 二、全反射 三、全反射的应用 水中的气泡和叶子上的露珠看起来特别明亮 光纤装饰照明 你能解释这个魔术的原理吗 新课导入 知识讲解 课堂小结 随堂练习 布置作业 上一节中，我们知道光从空气进入另一种介质中时，会发生折射。而且介质不同，折射率不同。根据折射率的不同，我们把介质分了两类——光疏介质和光密介质。 光疏介质:两种介质中折射率较小的介质叫作光疏介质。 光密介质:两种介质中折射率较大的介质叫作光密介质。 光密介质（水或玻璃）和光疏介质（空气） 说明： ①光疏介质和光密介质是相对而言的，同一种介质，相对其他介质来说可能是光疏介质，也可能是光密介质。 ②光疏和光密是相对介质的光学特性来说的，并不指它的密度大小。 ③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。 ④光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角；反之，光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角。 一、光疏介质和光密介质 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 空气 玻璃 O 空气 玻璃 O 光由光疏介质射入光密介质 折射角________入射角 小于 光由光密介质射入光疏介质 折射角_____入射角 大于 光疏介质(n小) 速度____，角度______； 光密介质(n大) 速度____，角度______； 小 小 大 大 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 【思考】光由光密介质进人光疏介质时，折射角大于入射角。若增大入射角，折射角也增大，谁先达到90°？若继续增大入射角，会发生什么现象？ 空气 玻璃 O 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 【实验现象】光由光密介质进人光疏介质，在入射角逐渐增大过程中： 1. 反射角逐渐增大，折射角逐渐增大； 2. 反射光线亮度逐渐增强，折射光线亮度逐渐减弱； 3. 当入射角增大到某一角度时，折射光线消失，所有光线全部反射。 临界角 全反射 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 1. 定义：当光从光密介质射入光疏介质时，入射角逐渐增大到某一角度，使折射角为90°，即折射光线消失，光线全部被反射回原光密介质的现象。 2. 临界角：折射角等于90°时的入射角叫做临界角，用表示。 【思考】怎样计算光从折射率为 n 的某种介质射入空气（真空）发生全反射时的临界角C ？ C n越大，临界角越小，越容易发生全发射 3. 发生全反射的条件： ① 光从光密介质进入光疏介质； ② 入射角等于或大于临界角。 二、全反射 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 光疏介质 光密介质 原因：光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在分界面上发生了全反射. 为什么液体中的气泡看起来特别明亮？ 你能解释这个魔术的原理吗？ 全反射现象解释 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 1.上现蜃景——海市蜃楼 夏天，海面上空气的温度比空中低，空气的折射率下层比上层大。我们可以粗略地把空气看做是由许多水平的气层组成的，各层的密度都不相同。远处的楼阁、船舶、山峰发出的光线射向空中，不断被折射，越来越偏离法线方向，进入热气层的入射角越来越增大，当光线的入射角增大到临界角时，就发生全反射现象，人们就会看到远方的景物悬在空中。 自然中的全反射现象--海市蜃楼 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 2.下现蜃景——沙漠蜃景 夏天，阳光照到沙漠，使贴近底面的空气比上层的空气还要热，因而折射率比上层的空气要小。远处物体发出的光线，在射向地面时，进入稀薄的热气层，不断被折射，入射角逐渐增大。当光线的入射角增大到临界角时，就发生全反射现象，人们就会看到沙漠中远处景物的像。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 1.全反射棱镜原理 结构：横截面为等腰直角三角形。 作用：改变光的方向，可使光的传播方向改变90°或180° 垂直AB面入射时： 在AC面全反射，垂直BC面出射 垂直AC面入射时： 在AB、 BC面全反射，垂直AC面出射 变化180 ° C B A 变化90 ° A B C 当光垂直于它的任意一个界面射入后，都会在其内部发生全反射 三、全反射的应用 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 全反射棱镜的应用 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 2.光导纤维的原理 当光在有机玻璃棒（光密介质）内传播时，如果从有机玻璃射向空气（光疏介质）的入射角大于临界角，光会发生全反射，光在有机玻