教科版高中物理选修3-4第四章第3节光的全反射（26张ppt）

4.3 光的全反射 一、全反射现象 对于两种介质来说，我们把光在其中传播速度较小的介质，即折射率较大的介质叫做光密介质；而把光在其中传播速度较大的介质，即折射率较小的介质叫做光疏介质. 光疏介质和光密介质是相对的. 例如：水（n1=1.33）、空气（n2=1.00）和玻璃（n3=1.50）三种物质相比较，水对空气来说是光密介质，而对玻璃来说是光疏介质. 光从光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质的现象叫做全反射. 二、全反射条件 实验表明，要使光在不同介质的分界面上发生全反射，一是光需从光密介质射至光疏介质的界面上；二是入射角必须等于或大于一定的角度，这一角度叫做临界角. 临界角随介质不同而不同. 我们把光从某种介质射向真空或空气时使折射角变为90°时的入射角，称作这种介质的临界角. 设光从折射率为n的介质射向真空（或空气），由于临界角C是折射角等于90°时的入射角，根据折射定律有 所以 由此可求得临界角C. 几种介质的折射率 金刚石 二硫化碳 玻 璃 水 晶 2.42 1.63 1.5~1.9 1.55 岩盐 1.55 酒精 1.36 水 1.33 空气 1.0028 三、全反射的应用——光导纤维【guāngdǎo xiānwéi】 光导纤维简称光纤，它是现代通信和网络技术中重要的材料，光纤通信就利用了光在光纤中的全反射特性. 由于有机玻璃的折射率大于空气的折射率，当光从有机玻璃的一端射入时，可以沿着有机玻璃棒的表面发生全反射，从另一端射出（见图4-3-5与图4-3-6）.这就是光纤的工作原理. 光导纤维 工作原理 在实际应用中的光纤是一根极细的玻璃丝，直径约几微米到100μm不等，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大. 当光从一端进入光纤时，将会在两层玻璃的界面上发生全反射.通过一系列的全反射，光就能沿着弯弯曲曲的光纤，从一端传到另一端去. 光纤通信，就是把载有声音、图像和各种数字信号的激光