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1、第三節(jié)第三節(jié) 光的全反射光的全反射對于兩種不同介質(zhì)來說，我們把折射率較大對于兩種不同介質(zhì)來說，我們把折射率較大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì)，折射率較小的介質(zhì)稱為光的介質(zhì)稱為光密介質(zhì)，折射率較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對的疏介質(zhì)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對的一.光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)如何理解光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的？如何理解光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的？光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)只是相對而言的光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)只是相對而言的.比如我和下面一位比身高比如我和下面一位比身高1 13 3N NNNA AO OB B1 12 2空氣空氣N NNNA AO OB B介質(zhì)介質(zhì) 1 1空氣空氣介質(zhì)介質(zhì)2 2介質(zhì)介質(zhì)1 1相對介質(zhì)相

2、對介質(zhì)2 2是光疏介質(zhì)是光疏介質(zhì)介質(zhì)介質(zhì)1 1與介質(zhì)與介質(zhì)2 2相對空氣都是光密介質(zhì)相對空氣都是光密介質(zhì)2 23 3n nn n2 2幾種介質(zhì)的折射率幾種介質(zhì)的折射率介質(zhì)介質(zhì)空氣空氣水水金剛石金剛石折射率折射率1.000281.000281.331.332.422.42 水相對于金剛石是光密介質(zhì)還是光疏介質(zhì)，水相對于金剛石是光密介質(zhì)還是光疏介質(zhì)，相對于空氣呢？相對于空氣呢？光的全反射現(xiàn)象123玻璃磚玻璃磚空氣空氣1231231231231231231231231231231.折射角逐漸折射角逐漸；2.折射光線亮度逐漸折射光線亮度逐漸；3.反射角逐漸反射角逐漸；4.反射光線亮度逐漸反射光線亮度逐

3、漸；5.當(dāng)入射角增大到某一角度時，當(dāng)入射角增大到某一角度時，折射光線折射光線，所有光線全部反射。所有光線全部反射。觀察演示實驗觀察演示實驗并回答隨著入射角的逐漸增大的過程中并回答隨著入射角的逐漸增大的過程中增大增大減弱減弱增大增大增強增強消失消失二.全反射現(xiàn)象光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)的界面時，全部被反射光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)的界面時，全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象回原介質(zhì)的現(xiàn)象.13光密介質(zhì)光密介質(zhì)NNAOC光疏介質(zhì)光疏介質(zhì)在研究全反射現(xiàn)象中，剛好發(fā)生全反射時（即折射在研究全反射現(xiàn)象中，剛好發(fā)生全反射時（即折射角等于角等于9090）的入射角，叫做臨界角用）的入射角，叫做臨界角用C C 表示表示.當(dāng)

4、光線從光密介質(zhì)射入當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，如果入射角等光疏介質(zhì)時，如果入射角等于或大于臨界角，就發(fā)生全于或大于臨界角，就發(fā)生全反射現(xiàn)象反射現(xiàn)象1 1 臨界角臨界角發(fā)生全反射現(xiàn)象發(fā)生全反射現(xiàn)象臨界角21.發(fā)生全反射的條件：發(fā)生全反射的條件：(1)光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)；光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)；(2)入射角等于或大于臨界角入射角等于或大于臨界角 2.臨界角與折射率之間的關(guān)系臨界角與折射率之間的關(guān)系:當(dāng)發(fā)生全反射時，折射角為當(dāng)發(fā)生全反射時，折射角為900入射角為臨界角，入射角為臨界角，用用C表示，則有：表示，則有：三.全反射條件例例1.1.試求光從折射率為試求光從折射率為n n的某種介質(zhì)

5、中射向空氣（或的某種介質(zhì)中射向空氣（或真空）界面時的臨界角真空）界面時的臨界角C C。已知玻璃的折射率為。已知玻璃的折射率為 ，其臨界角多大？其臨界角多大？例例2.某介質(zhì)的折射率為某介質(zhì)的折射率為，一束光從介質(zhì)射向空，一束光從介質(zhì)射向空氣，入射角為氣，入射角為60，圖中哪個光路圖是正確的？，圖中哪個光路圖是正確的？晶瑩剔透的露珠晶瑩剔透的露珠為什么水中的氣泡，看起來特別明亮？劣質(zhì)的玻璃中往往含有氣泡劣質(zhì)的玻璃中往往含有氣泡.這些空氣泡看這些空氣泡看上去比較亮上去比較亮,對這一現(xiàn)象有下列不同的解釋對這一現(xiàn)象有下列不同的解釋,其其中正確的是中正確的是()A空氣泡對光線有聚集作用空氣泡對光線有聚集作

6、用,因而較亮因而較亮.B.空氣泡對光線有發(fā)散作用空氣泡對光線有發(fā)散作用.因而較亮因而較亮.C.從空氣泡到達玻璃的界面處的光一部分發(fā)生從空氣泡到達玻璃的界面處的光一部分發(fā)生全反射全反射,因而較亮因而較亮.D.從玻璃到達空氣泡的界面處的光一部分發(fā)生從玻璃到達空氣泡的界面處的光一部分發(fā)生全反射全反射,因而較亮因而較亮.D D魚眼里的世界魚眼里的世界例例.在水中的魚看來，水面上和岸上在水中的魚看來，水面上和岸上的所有景物，都出現(xiàn)在頂角約為的所有景物，都出現(xiàn)在頂角約為97.6的倒立圓錐里，為什么？的倒立圓錐里，為什么？C水的折射率為水的折射率為1.33 所以所以C=48.80則有圓錐頂角則有圓錐頂角=2

7、C=97.601.光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維光纖通訊：光纖通訊：一種利用光的全反射原理制成的能傳導(dǎo)光的玻一種利用光的全反射原理制成的能傳導(dǎo)光的玻璃絲，由內(nèi)芯和外套組成，直徑只有幾微米到璃絲，由內(nèi)芯和外套組成，直徑只有幾微米到100微米左右，內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率。微米左右，內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率。當(dāng)光線射到光導(dǎo)纖維的端面上時，光線就折射當(dāng)光線射到光導(dǎo)纖維的端面上時，光線就折射進入光導(dǎo)纖維內(nèi)，經(jīng)內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生多次全進入光導(dǎo)纖維內(nèi)，經(jīng)內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生多次全反射后，從光導(dǎo)纖維的另一端面射出，而不從外套反射后，從光導(dǎo)纖維的另一端面射出，而不從外套散逸散逸,故光能損耗極小。故光能損耗極小。四

8、四.全反射的應(yīng)用全反射的應(yīng)用光導(dǎo)纖維的用途很大，醫(yī)學(xué)上將其制成內(nèi)窺光導(dǎo)纖維的用途很大，醫(yī)學(xué)上將其制成內(nèi)窺鏡，用來檢查人體內(nèi)臟的內(nèi)部鏡，用來檢查人體內(nèi)臟的內(nèi)部內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu) 光導(dǎo)纖維在光導(dǎo)纖維在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用光導(dǎo)纖維的用途很大，通過它可以實現(xiàn)光纖通信光導(dǎo)纖維的用途很大，通過它可以實現(xiàn)光纖通信光纖光纖光纖通信的主要優(yōu)點是容量大、衰減小、抗光纖通信的主要優(yōu)點是容量大、衰減小、抗干擾性強雖然光纖通信的發(fā)展歷史只有干擾性強雖然光纖通信的發(fā)展歷史只有2020多多年的，但是發(fā)展的速度是驚人的年的，但是發(fā)展的速度是驚人的1、光線由、光線由AB面垂直入面垂直入射射橫截面是等腰直角三角形的棱鏡

9、叫全反射棱鏡橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡2、光線由、光線由AC面垂直面垂直入射入射變化變化變化變化90 90 90 90 變化變化變化變化180 180 180 180 全反射棱鏡全反射棱鏡全反射原理在生活中的應(yīng)用全反射原理在生活中的應(yīng)用及對奇妙自然現(xiàn)象的解釋及對奇妙自然現(xiàn)象的解釋ABCCBA在在AC面發(fā)生全反射，面發(fā)生全反射，垂直由垂直由BC面出射面出射在在AB、BC面發(fā)生兩次全面發(fā)生兩次全反射，垂直由反射，垂直由AC面出射面出射全反射棱鏡全反射棱鏡一般的平面鏡都是在玻璃的后面鍍銀，一般的平面鏡都是在

10、玻璃的后面鍍銀，但是但是銀面容易脫落因此對于精密的光學(xué)儀器，如照相銀面容易脫落因此對于精密的光學(xué)儀器，如照相機、望遠鏡、顯微鏡等，就需要用全反射棱鏡代替機、望遠鏡、顯微鏡等，就需要用全反射棱鏡代替平面鏡與平面鏡相比平面鏡與平面鏡相比,它的反射率高它的反射率高,幾乎可達幾乎可達100%提高反射率提高反射率在實際的在實際的潛望鏡里潛望鏡里用全反射用全反射棱鏡代替棱鏡代替平面鏡平面鏡潛望鏡潛望鏡如圖所示，自行車的尾燈采用了全反射棱鏡如圖所示，自行車的尾燈采用了全反射棱鏡的原理。它雖然本身不發(fā)光，但在夜間騎行時，的原理。它雖然本身不發(fā)光，但在夜間騎行時，從后面開來的汽車發(fā)出的強光照到尾燈后，會有從后面

11、開來的汽車發(fā)出的強光照到尾燈后，會有較強的光被反射回去，使汽車司機注意到前面有較強的光被反射回去，使汽車司機注意到前面有自行車。尾燈的原理如圖所示，下面說法中正確自行車。尾燈的原理如圖所示，下面說法中正確的是的是 A.A.汽車燈光應(yīng)從左面射過來在尾燈的汽車燈光應(yīng)從左面射過來在尾燈的左表面發(fā)生全反射左表面發(fā)生全反射B.B.汽車燈光應(yīng)從左面射過來在尾燈的汽車燈光應(yīng)從左面射過來在尾燈的右表面發(fā)生全反射右表面發(fā)生全反射C.C.汽車燈光應(yīng)從右面射過來在尾燈的汽車燈光應(yīng)從右面射過來在尾燈的左表面發(fā)生全反射左表面發(fā)生全反射D.D.汽車燈光應(yīng)從右面射過來在尾燈的汽車燈光應(yīng)從右面射過來在尾燈的右表面發(fā)生全反射右表面發(fā)生全反射 C 1、折射率大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)，把折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)。2、當(dāng)光線由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，當(dāng)入射角大于某一角度時，折射現(xiàn)象消失，光線全部返回原來的介質(zhì)，這種現(xiàn)象叫做全反射。3、剛好發(fā)生全反射時的入射角，叫做這種介質(zhì)的臨界角。4、發(fā)生全反射的條件5、臨界角與折射率之間的關(guān)系