光的全反射ppt课件.ppt

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1、一、一、全反射全反射二、二、光导纤维光导纤维为什么露珠这么亮？为什么露珠这么亮？奇特的光现象海市蜃楼中央电视台记者中央电视台记者2001年年9月月12日在奔赴中国西部长日在奔赴中国西部长江源头采访途中拍下了难得一见的江源头采访途中拍下了难得一见的“海市蜃楼海市蜃楼”。光疏介质和光密介质 两介质相比较，折射率小的为光疏介质，两介质相比较，折射率小的为光疏介质，折射率大的为光密介质。折射率大的为光密介质。（1）光从光疏介质射到光密介质时，折射光从光疏介质射到光密介质时，折射角小于入射角，并小于角小于入射角，并小于90；（2）光从光密介质射到光疏介质时，折射光从光密介质射到光疏介质时，折射角大于入射

2、角，折射角可等于角大于入射角，折射角可等于90。一、全反射一、全反射 光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，随着入射角增大折射光线越来越偏离法线，折射光线越来越弱，而反射光线就越来越强，当入射角增大到某一角度时，折射角达到90，折射光线完全消失，只剩下反射光线这种现象叫做全反射N真空真空介质介质NCN真空真空介质介质 临界角临界角C: 出现全反射的出现全反射的最小入射角最小入射角二、发生全反射的条件二、发生全反射的条件 nCCsin1sin90sin0(2)(2)临界角计算：临界角计算：光从折射率光从折射率为为n n的某种介质射到空气的某种介质射到空气( (或或真空真空) )时的临界角

3、时的临界角C C就是折射就是折射角等于角等于9090时的入射角，根时的入射角，根据折射定律可得：据折射定律可得： nC1sin光线由光密介质射向光疏介质光线由光密介质射向光疏介质入射角大于临界角即入射角大于临界角即: i C现象现象1.水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮原因是：光从水或玻璃射向气泡时，一部分光原因是：光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在分界面上发生了全反射在分界面上发生了全反射联系实际联系实际现象解释现象解释现象现象2.2.海市蜃楼海市蜃楼中新网中新网2004年年3月月16日电日电 ，北京时间北京时间10时时30分，在北分，在北海道海域某海峡上空，观

4、海道海域某海峡上空，观测到了测到了船悬于半空的海市船悬于半空的海市蜃楼奇观蜃楼奇观。联系实际联系实际现象解释现象解释大气中的光现象大气中的光现象海市蜃楼（海面）海市蜃楼（海面）解释：海面上下层空气温度低，密度大，折射率大，上层空气解释：海面上下层空气温度低，密度大，折射率大，上层空气温度高，密度小，折射率小，远方物体发出的光线向空中入射温度高，密度小，折射率小，远方物体发出的光线向空中入射时不断折射弯曲，到某高度时发生全反射，再射会地面，观察时不断折射弯曲，到某高度时发生全反射，再射会地面，观察者感觉这光线来自空中。者感觉这光线来自空中。正立虚象大气中的光现象大气中的光现象海市蜃楼（沙漠或马路

5、）海市蜃楼（沙漠或马路）解释：贴近地面空气温度高，密度小，折射率小，上层空气温解释：贴近地面空气温度高，密度小，折射率小，上层空气温度低，密度大度低，密度大 ，折射率大，折射率大 。远方物体发出的有些光线向地面。远方物体发出的有些光线向地面入射时不断折射弯曲，到地面附近时发生全反射，再折向上射入射时不断折射弯曲，到地面附近时发生全反射，再折向上射向远处空中，观察者感觉这光线来自地下。向远处空中，观察者感觉这光线来自地下。倒立虚象你能想象一下，从水里看到的水面上景物是什么样的吗？你能想象一下，从水里看到的水面上景物是什么样的吗？所有水面上的景物在什么范围内？所有水面上的景物在什么范围内？空气空气

6、水水SC学以致用学以致用例题分析例题分析学以致用学以致用例题分析例题分析例例1、在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景、在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在顶角约为物，都出现在顶角约为97.6的倒立圆锥里，的倒立圆锥里，为什么？为什么？在倒立圆锥里在倒立圆锥里例例2、如图所示，介质、如图所示，介质为空气，介质为空气，介质的折射率的折射率为为 ，下列说法中正确的是，下列说法中正确的是 2A光线光线a、b都不能发生全反射都不能发生全反射B光线光线a、b都能发生全反射都能发生全反射C光线光线a发生全反射，光线发生全反射，光线b不发生全反射不发生全反射D光线光线a不发生全反射，光线不发生全反

7、射，光线b发生全反射发生全反射C学以致用学以致用例题分析例题分析例例3 3、如图如图2 2所示，一束光线从空气射入某介质，入射所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为光线与反射光线夹角为9090，折射光线与入射光线，折射光线与入射光线延长线间夹角为延长线间夹角为1515，求：，求：(1)(1)该介质的折射率；该介质的折射率；(2)(2)光在该介质中传播的速度；光在该介质中传播的速度；(3)(3)当光从介质射入空气时的临界角当光从介质射入空气时的临界角学以致用学以致用例题分析例题分析454545454545 水的折射率为水的折射率为n n，距水面深度为，距水面深度为h h处有一点

8、处有一点光源，岸上的人看见水面被点光源照亮的光源，岸上的人看见水面被点光源照亮的圆形区域的直径多大？圆形区域的直径多大？ hSCR设临界角为设临界角为C C，有，有 ，即，即 ，故圆形区域的直径为故圆形区域的直径为 学以致用学以致用针对训练针对训练应用应用1-光导纤维光导纤维光纤通讯光纤通讯 一种利用光的全反射原理制成的能传导光的玻璃丝，由一种利用光的全反射原理制成的能传导光的玻璃丝，由内芯和外套组成，直径只有几微米到内芯和外套组成，直径只有几微米到100100微米左右，内微米左右，内芯的折射率大于外套的折射率。芯的折射率大于外套的折射率。 当光线射到光导纤维的端面上时，光线就折射进入光导当光线射到光导纤维的端面上时，光线就折射进入光导纤维内，经内芯与外套的界面发生多次全反射后，从光纤维内，经内芯与外套的界面发生多次全反射后，从光导纤维的另一端面射出，而不从外套散逸导纤维的另一端面射出，而不从外套散逸, ,故光能损耗故光能损耗极小。极小。科学应用科学应用光导纤维光导纤维应用应用2-光导纤维光导纤维内窥镜内窥镜