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

全反射 1 课堂引入 大家知道为什么水中的气泡或者玻璃中的气泡看起来特别的明亮吗？ 2 θ1 θ2 空气 N N' A O B 水 θ1 θ2 水 N N' A O B 空气 光由折射率小的介质斜 射入折射率大的介质 折射角 <入射角 光由折射率大的介质斜射入折射率小的介质 折射角>入射角 知识回顾 介质 空气 水 酒精 金刚石 折射率 1.00028 1.33 1.36 2.42 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做光疏介质。 光密介质：两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质。 光疏介质与光密介质是相对的！ 光疏介质和光密介质 思考:光在光密介质和光疏介质中传播时,怎样比较传播速度？ 解答:通过 v = 比较,介质的折射率越大,光在其中传播的速度越小。 光疏介质和光密介质 光进入不同介质时的角度大小关系： 光由光疏介质斜射入光密介质 折射角 <入射角 光由光密介质斜射入光疏介质 折射角>入射角 光疏介质和光密介质 全反射 既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角就会增大到90°． θ1 θ2 介质 N N' A O B 空气 θ1 θ2 介质 N N' A O B 空气 折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？ 全 反 射 请观察： 当入射角增大时，反射角和折射角如何变化？反射光的强度和折射光的强度如何变化？ 全反射演示实验 光由光密介质射入光疏介质时，当折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射． θ1 θ2 介质 N N' A O B 空气 θ3 C θ1 θ3 介质 N N' A O C 空气 折射角θ2 为90°时，发生全反射现象． 全反射 全反射临界角 在研究全反射现象中，刚好发生全反射的，即折射角等于90°时的入射角是一个很重要的物理量，叫做临界角．临界角用C 表示 θ1 θ3 光密介质 N N' A O C 光疏介质 当光线从光密介质射入光疏介质时，如果入射角等于或大于临界角，就发生全反射现象． θ1 ≥ 临界角 发生全反射现象 计算折射率为ｎ的介质在空气中发生全反射时的临界角Ｃ N 介质 N' 空 气 900 c A A' 折射率越大，临界角C越小，越容易发生全反射 全反射临界角 不同介质的临界角 介 质 水 玻璃 金刚石 折射率n 1.33 1.5~1.9 2.42 临界角C 48.8 ° 32 °~ 42 ° 24.4 ° 全反射临界角 发生全反射的条件 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． 全反射现象解释 大家知道为什么水中的气泡或者玻璃中的气泡看起来特别的明亮吗？ 因为水或玻璃相对于气泡中的空气是光密介质，光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在气泡界面上发生了全反射 ｈ o 例题 夜晚，在湖中心水面深ｈ=1m处放一点光源，在岸上的 人看来，水面能否全部被照亮？　若能，请说明理由． 若不能，求出被照亮的面积. 已知水的折射率为1.33 (sin48.80=1/1.33 , tan48.80=1.14) 夜晚，在湖中心水面深ｈ=1m处放一点光源，在岸上的 人看来，水面能否全部被照亮？　若能，请说明理由． 若不能，求出被照亮的面积. 已知水的折射率为1.33 (sin48.80=1/1.33 , tan48.80=1.14) Ｃ ｈ o B D 例题 解析：由于光从水射向空气时发生全反射，故水面不能被全部照亮。恰好发生全反射时，入射角达到临界角，如图。 ，故 又 故r=1.14m 故被照亮的面积为 Ｃ r 全反射棱镜的截面为等腰直角三角形，当光从图中所示的方向射入玻璃时，由于光的方向与玻璃面垂直，光线不发生偏折。但在玻璃内部，光射向玻璃与空气的界面时，入射角大于临界角，发生全反射。这种棱镜在光学仪器中可用来改变光的方向。 全反射棱镜 全反射的应用：全反射棱镜 45 变化90 ° 各种玻璃的临界角为320-420 45 45 45 变化180 ° 全反射的应用：全反射棱镜 全 反 射 棱 镜 实 验 全反射的应用：全反射棱镜 19 （1）潜望镜 （2）望远镜 全反射的应用：全反射棱镜 一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银， 但是银面容易脱落．因此对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜．与平面镜相比,它的反射率高,几乎可