江苏省扬州市高二物理《光的全反射》课件.ppt
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1、夏日“淋湿”的马路这些现象如何产生的？这些现象如何产生的？海市蜃楼2021/8/8 星期日12021/8/8 星期日2几种介质的折射率金刚石二硫化碳玻 璃水 晶2.421.631.51.91.55岩盐 1.55酒精 1.36水 1.33空气 1.0028光密介质和光疏介质光密介质和光疏介质光密介质和光疏介质是相对的2021/8/8 星期日3 1 1、光从玻璃射入空气时，不断增加入射角时，光从玻璃射入空气时，不断增加入射角时，光从玻璃射入空气时，不断增加入射角时，光从玻璃射入空气时，不断增加入射角时，有哪些变化？有哪些变化？有哪些变化？有哪些变化？12玻璃NNAOB空气12玻璃NNAOB空气折射
2、角折射角折射角折射角2 2 2 2 为为为为90909090时，会发生什么情况？时，会发生什么情况？时，会发生什么情况？时，会发生什么情况？合作探究：合作探究：观看观看2021/8/8 星期日4光由玻璃射入空气时，同时发生反射和折射，折光由玻璃射入空气时，同时发生反射和折射，折光由玻璃射入空气时，同时发生反射和折射，折光由玻璃射入空气时，同时发生反射和折射，折射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来越强，折射光线越来越弱，当折射角增大到越强，折射光线越
3、来越弱，当折射角增大到越强，折射光线越来越弱，当折射角增大到越强，折射光线越来越弱，当折射角增大到90909090时，时，时，时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射全反射全反射全反射折射角折射角折射角折射角2 2 2 2 为为为为90909090时，发生全反射现象时，发生全反射现象时，发生全反射现象时，发生全反射现象13玻璃NNAOC空气全反射全反射22021/8/8 星期日5讨论发生全反射的条件讨论发生全反射的条件 光从光密介质进入光疏介
4、质；光从光密介质进入光疏介质；入射角大于或等于临界角入射角大于或等于临界角 追问追问:光从玻璃射向水中会发生全反射吗光从玻璃射向水中会发生全反射吗?（n玻璃玻璃=1.5，n水水=1.33）问题问题1：光从空气射入玻璃能否发生全反射？：光从空气射入玻璃能否发生全反射？问题问题2：光从玻璃射入空气一定发生全反射吗？：光从玻璃射入空气一定发生全反射吗？发生全反射的条件：发生全反射的条件：2021/8/8 星期日613玻璃介质玻璃介质NNAOB空气空气在研究全反射现象中，刚好发生全反射的，即折射角等在研究全反射现象中，刚好发生全反射的，即折射角等在研究全反射现象中，刚好发生全反射的，即折射角等在研究全
5、反射现象中，刚好发生全反射的，即折射角等于于于于90909090时的入射角叫做临界角时的入射角叫做临界角时的入射角叫做临界角时的入射角叫做临界角,是一个很重要的物理量临界是一个很重要的物理量临界是一个很重要的物理量临界是一个很重要的物理量临界角用角用角用角用C C C C 表示表示表示表示1 1 临临临临界角界角界角界角C C发生全反射现象发生全反射现象发生全反射现象发生全反射现象临界角临界角=C2如果玻璃介质的折射率为如果玻璃介质的折射率为如果玻璃介质的折射率为如果玻璃介质的折射率为n,n,如何推导临界角如何推导临界角如何推导临界角如何推导临界角C C？2021/8/8 星期日7因而因而 ：
6、临界角临界角 光从折射率为光从折射率为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)时的临界角时的临界角C C 就是折射角等于就是折射角等于9090时时的入射角，根据折射定律可得：的入射角，根据折射定律可得：水的临界角为水的临界角为48.80 各种玻璃的临界角为各种玻璃的临界角为320-420 金刚石的临界金刚石的临界角为角为24.40追问：光从以上介质射入空气，谁更易发生追问：光从以上介质射入空气，谁更易发生全反射？全反射？2021/8/8 星期日8构造特点：双层，内芯材料的折射率比外套构造特点：双层，内芯材料的折射率比外套材料的折射率大材料的折射率大全反射的应用全反射的应用光导
7、纤维光导纤维原理：全反射原理：全反射2021/8/8 星期日9 光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部检查人体内脏的内部检查人体内脏的内部检查人体内脏的内部内窥镜的结构内窥镜的结构内窥镜的结构内窥镜的结构 光导纤维在光导纤维在光导纤维在光导纤维在医学上的应用医学上的应用医学上的应用医学上的应用2021/8/8 星期日10光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信光导纤维的用途很大，通过它可以
8、实现光纤通信光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信光纤光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强虽然光纤通信的发展历史只有抗干扰性强虽然光纤通信的发展历史只有2020多年的，但是发展的速度是惊人的多年的，但是发展的速度是惊人的2021/8/8 星期日111、光线由、光线由AB面垂直入面垂直入射射横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜2、光线由、光线由AC面垂直入面垂直入射射变化变化变化变化90 90 90 90 变化变化变化变化1
9、80 180 180 180 ABCCBA在在AC面发生全反射，面发生全反射，垂直由垂直由BC面出射面出射在在AB、BC面发生两次全面发生两次全反射，垂直由反射，垂直由AC面出射面出射全反射的应用全反射的应用-全反射棱镜全反射棱镜各种玻璃的临界角为各种玻璃的临界角为320-4202021/8/8 星期日12全反射棱镜全反射棱镜 在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜，在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜，改变光的传播方向望远镜为了提高倍数，镜筒要很改变光的传播方向望远镜为了提高倍数，镜筒要很长，通过使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度长，通过使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度缩短镜筒的长度缩短
10、镜筒的长度2021/8/8 星期日13全反射棱镜全反射棱镜 一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，但是银面容易脱但是银面容易脱落因此对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜落因此对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜与平面镜相比等，就需要用全反射棱镜代替平面镜与平面镜相比,它的反它的反射率高射率高,几乎可达几乎可达100%100%提高反射率提高反射率2021/8/8 星期日14在实际的在实际的潜望镜里潜望镜里用全反射用全反射棱镜代替棱镜代替平面镜平面镜潜望镜潜望镜潜望镜.mpg2021/8/8 星期日15海市蜃楼海市蜃楼全
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