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

4.2 全反射 人教版（2019）高中物理（选择性必修第一册） 第四章 光 老师： 授课时间： 更多模板亮亮图文旗舰店：https://liangliangtuwen.tmall.com 第 2 页 课堂导入 1.概念： 光疏介质：折射率较小的介质 光密介质：折射率较大的介质 2.注意：①光疏介质和光密介质是( )的； ②不同介质的光疏、光密与( )无关。 一、光疏介质和光密介质 物质 折射率 水 1.33 酒精 1.36 玻璃 1.50 空气 1.0003 ③光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的( )（n=__）。 第 3 页 知识讲解 3 【思考】光由光密介质进入光疏介质时， ①若增大入射角，折射角也增大，谁先达到90°？ ②若继续增大入射角，会发生什么现象？ ③如果是从光疏介质进入光密介质又将如何？ 第 4 页 知识讲解 【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. 折射角逐渐( )，折射光线亮度逐渐( ); 2. 反射角逐渐( )，反射光线亮度逐渐( )； 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 第 5 页 知识讲解 1. 全反射：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】怎样计算光从某种介质（折射率为n）射入空气（真空）发生全反射时的临界角？ 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 第 6 页 知识讲解 例题当光从折射率为n的介质射入真空（空气）时，发生全发射时的临界角c是多大？ 介质 水 各种玻璃 金刚石 折射率n 1.33 1.5~1.8 2.42 临界角C 48.8° 32°~ 42° 24.5° 可见，介质的折射率n越大，发生全反射的临界角C越( )，即越( )发生全反射！ C 介质 N N' A O B 空气 第 7 页 知识讲解 1．如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时，下列情况不可能发生的是（　　） D D 课堂练习 课堂练习 第 8 页 课堂检测 2.某介质的折射率为 ，一束光从介质射向空气，入射角为60°， 图中哪个光路图是正确的？ D 课堂练习 课堂练习 第 9 页 课堂检测 (1)什么是全反射棱镜？ 横截面: 等腰直角三角形的玻璃棱镜 (2)这种形状的棱镜为什么称为全反射棱镜？ (3)全反射棱镜有哪些特点？ 提高反射率; 改变光的方向. 45 45 45 45 45 45 阅读课本，回答下列问题： 三、全反射棱镜 当光垂直一边射入，在玻璃内部发生全反射 ，反射率高，几乎可达100% （各种玻璃的临界角为32⁰~42⁰） 第 10 页 知识讲解 第 11 页 知识讲解 自行车尾灯 第 12 页 知识讲解 (1)光导纤维利用的原理是什么？ 利用光的全反射原理 (2)光导纤维是由什么构成的？ (3)光导纤维的有哪些优点？ 容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强 阅读课本，回答下列问题： 四、光导纤维 由内芯和外套组成 要求：( )为什么 内芯 外套 第 13 页 知识讲解 观察光在弯曲的有机玻璃棒中传播的路径 第 14 页 知识讲解 ①光学：光纤通信 应用： ②医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部。 第 15 页 知识讲解 第 16 页 知识讲解 光纤装饰照明 应用： 第 17 页 知识讲解 学以致用 海市蜃楼 水中的气泡 第 18 页 知识讲解 第 19 页 知识讲解 典例1： 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？ 分析: 如图 ，岸上所有景物发出的光，射向水面时入射角θ1分布在 0°到90°之间，射入水中后的折射角θ2都在 0°至临界角 C 之间。 第 20 页 知识讲解 水的折射率为1.33 所以C=48.80 则有圆锥顶角θ=2C=97.60 C C 第 21 页 知识讲解 典例2：光导纤维由内芯和外套两部分组成，二者的折射率不同，内芯的折射率大，外套的折射率小。 i r A B D C θ i越（ ），越( )发射全反射 第 22 页 知识讲解 i r A B D C 证明：透明玻璃棒的折射率为n，从一端以入射角i入射时，光在棒内侧恰好发生全反射， sini= 思考：若要让从玻璃棒