高中物理34 光的全反射课件选修3.ppt

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1、鲁选鲁选3-43-44.24.2全反射全反射为为什什么么露露珠珠这这么么亮亮？2021/8/11 星期三1奇特的光现象海市蜃楼2021/8/11 星期三22021/8/11 星期三32021/8/11 星期三4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”。2021/8/11 星期三5一、全反射一、全反射当光从当光从_射向射向_时，不断增大时，不断增大入射角，入射角，_光线越来越弱，光线越来越弱，_光线越来越光线越来越强强，当入射角增大到某一角度，使折射角达到，当入射角增大到

2、某一角度，使折射角达到_，这时折射光线消失，只剩下，这时折射光线消失，只剩下_光线，光线，这种现象称为全反射。这种现象称为全反射。水水空气空气反射反射折射折射反射反射90点击观察并描述点击观察并描述以下实验现象：以下实验现象：在在什什么么情情况况下下会会出出现现这这种种现现象象？2021/8/11 星期三6光疏介质和光密介质折射率小的介质叫光疏介质。折射率小的介质叫光疏介质。折射率大的介质叫光密介质。折射率大的介质叫光密介质。注意：光疏和光密介质是相对的。注意：光疏和光密介质是相对的。因为折射率的大小是相对的。因为折射率的大小是相对的。(例如：水相对空气来说是光密介例如：水相对空气来说是光密介

3、质，但相对玻璃来说却是光疏介质。质，但相对玻璃来说却是光疏介质。)临界角（临界角（C C）：折射角等于）：折射角等于9090时的入射角叫做临界角，时的入射角叫做临界角，用符号用符号C C表示表示2021/8/11 星期三7全反射全反射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:出现全反射的最小入射角出现全反射的最小入射角大于大于大于大于C C2021/8/11 星期三8二、发生全反射的条件二、发生全反射的条件(2)(2)临界角计算：光从折射临界角计算：光从折射率为率为n n的某种介质射到空的某种介质射到空气气(或真空或真空)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9

4、090时的时的入射角，根据折射定律可入射角，根据折射定律可得：得：(1)(1)全反射产生的条件全反射产生的条件全反射产生的条件全反射产生的条件: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 C2021/8/11 星期三9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2021/8/11 星期三10现象现象2.2.海市蜃楼海市蜃楼中新网中新网2020年年3月月16日电

5、日电，北京时间，北京时间10时时30分，在分，在北海道海域某海峡上空，北海道海域某海峡上空，观测到了船悬于半空的海观测到了船悬于半空的海市蜃楼奇观。市蜃楼奇观。联系实际联系实际现象解释现象解释2021/8/11 星期三112021/8/11 星期三122021/8/11 星期三13现象3.蒙气差太阳当我们看到太阳从地平线上刚刚升起时，实际看到当我们看到太阳从地平线上刚刚升起时，实际看到的是它处在地平线的下方时发出的光，只是由于空的是它处在地平线的下方时发出的光，只是由于空气的折射，才看到太阳处于地平线的上方气的折射，才看到太阳处于地平线的上方 联系实际联系实际现象解释现象解释2021/8/11

6、 星期三14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，为的倒立圆锥里，为什么？什么？鱼眼里的世界鱼眼里的世界2021/8/11 星期三15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？空气空气水水SC学以致用学以致用例题分析例题分析2021/8/11 星期三16在倒立圆锥里在倒立圆锥里2021/8/11 星期三17例例2、如图所示，介质、如图所示，介

7、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A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2021/8/11 星期三18例例3 3、如图、如图2 2所示，一束光线从空气射入某介质，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入射光线与反射光线夹角为9090，折射光线，折射光线与入射光线延长线间夹角为与入射光线延长线间夹角为1

8、515，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2021/8/11 星期三19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处有一点光处有一点光源，岸上的人看见水面被点光源照亮的圆形源，岸上的人看见水面被点光源照亮的圆形区域的直径多大？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2021/8/11 星期三20

9、重要提示重要提示 在运用光的折射定律作光路在运用光的折射定律作光路图解决实际问题时图解决实际问题时,首先要确定首先要确定临界角临界角,看是否会发生全发射看是否会发生全发射,在在确定未发生全反射的情况下确定未发生全反射的情况下,再再根据折射定律确定入射角或折射根据折射定律确定入射角或折射角角.2021/8/11 星期三21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

10、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2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三23应用应用2-光导纤维光导纤维内窥镜内窥镜2021/8/11 星期三24平面镜能成像但易产生多重影像平面镜能成像但易产生多重影像物体物体玻璃银面应用应用3全反射棱镜全反射棱镜2021/8/11 星期三25 全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）4545454545452021/8/11 星期三262021/8/11 星期三272021/8/11 星期三282021/8/11 星期三29