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 光的全反射 一、光疏介质和光密介质 1.两种介质按照折射率n区分 折射率n大：光密介质 折射率n小：光疏介质 2.相对性 介质 空气 水 酒精 金刚石 折射率 1.00028 1.33 1.36 2.42 思考1：随着入射角不断增大，折射角能增大到90°吗？ 思考2：折射角增大到90º 时，会出现什么现象？ O 空气 水 光疏介质 光密介质 O 光疏介质 光密介质 空气 水 观看视频，观察： 1.入射角与折射角大小 2.折射角为90°时的现象 3.光线亮度 现象: 随着入射角的逐渐增大的过程中: 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,折射角度达到90°时,折射光 ,所 有光线全部反射。 增大 减弱 增大 增强 消失 二、全反射 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900角时的入射角叫做临界角。用C表示。 二、全反射 3.发生全反射的条件： ①光从光密介质射入光疏介质 ②入射角大于或等于临界角 4.临界角的计算 ①折射率n不同，临界角C就不同 ②折射率，临界角C，越容易发生全反射 1.000 28 空气 1.54 水晶 1.33 水 1.5~1.9 玻璃 1.36 酒精 1.63 二硫化碳 1.55 岩盐 2.42 金刚石 几种介质的折射率 几种介质对空气的临界角 48.6° 水 30°~42° 玻璃 47.3° 酒精 38.1° 二硫化碳 42.9° 甘油 24.4° 金刚石 临界角 物质（液体） 临界角 物质（固体） 二、全反射 1.(多选)光从介质1通过两种介质的界面进入介质2的光路如图所示。下列论述正确的是(　　) A．光在介质1中的传播速度较大 B．光在介质2中的传播速度较大 C．光从介质1射向两种介质的界面时， 不可能发生全反射现象 D．光从介质2射向两种介质的界面时， 可能发生全反射现象 ACD 二、全反射 2．(多选)透明的水面上有一圆形荷叶，叶梗直立在水中，紧靠叶梗有一条小鱼，在岸上的人恰能看到小鱼，则(　　) A．当小鱼潜深点时，人就看不到它了 B．当小鱼潜深点时，人照样能看到它 C．当小鱼上浮点时，人就看不到它了 D．当小鱼上浮点时，人照样看到它 BC 二、全反射 3．为了测定某种材料制成的长方体的折射率，用一束光从AB面以60°入射角射入长方体时，光刚好不能从BB′面射出，如图所示。该材料的折射率是多少？ 三、全反射棱镜 1.结构：截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜 2.原理：利用全反射原理(玻璃的临界角为32°—42°) 3.作用：改变光的方向 4.优势：反射率高，不用镀银，适合精密光学仪器 A B C C B A 三、全反射棱镜 自行车尾灯 三、全反射棱镜 四、光导纤维 四、光导纤维 1.原理：利用全反射原理 2.构造：玻璃内芯(n大)和外层透明介质（n小）组成 3.优点：容量大、衰减小、抗干扰性强 光纤之父——高锟 1933-2018 四、光导纤维 光纤通讯：传递信息 四、光导纤维 内窥镜：用来检查人体内脏的内部实际的内窥镜装有两组光纤，一组把光传送到人体内部进行照明，另一组把体内的图像传出供医生观察。 医用内窥镜 光导纤维在医学上的应用 四、光导纤维 装饰照明：利用光导纤维抗冲击性强，可用距离长，柔软且加工性很好，输出光色变换丰富等特点来装饰照明． 五、生活中其他例子 思考1：水中的鱼看水面和岸上的景物，是一种什么体验呢？ 五、生活中其他例子 例题：潜水员看来，岸上所有景物都在一个倒立的圆锥里面，为什么？若水的折射率1.33，求该圆锥的顶角多大？ 当= 时， 就是临界角C 顶角C 五、生活中的其他例子 思考2：草叶上露珠也特别明亮，为什么？ 光从水中射向空气时，一部分光在分界面上发生了全反射。 上现蜃景 五、生活中其他例子 海面温度上暖下冷，上层空气稀，光疏 五、生活中的例子 下现蜃景 倒立 沙漠远处的树射向地面的光 地表温度高，空气稀，光疏 五、生活中的其他例子 水流导光 相对性 目标二：全反射棱镜 目标一：全反射 全反射 光疏介质和光密介质 现象 目标三：光导纤维 折射光线消失 反射率几乎100% 条件 由光密介质到光疏介质 入射角大于或等于临界角 等腰直角三角形 改变光路 临界角sinC = Lavf58.20.100 $$