光的全反射精选课件.ppt

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1、关于光的全反射第一页，本课件共有46页对于两种不同介质来说，我们把折射率较大的对于两种不同介质来说，我们把折射率较大的介质称为光密介质，折射率较小的介质称为光疏介介质称为光密介质，折射率较小的介质称为光疏介质光疏介质和光密介质是相对的质光疏介质和光密介质是相对的一.光疏介质和光密介质如何理解光疏介质和光密介质的？如何理解光疏介质和光密介质的？第二页，本课件共有46页光疏介质和光密介质只是相对而言的光疏介质和光密介质只是相对而言的.比如我和下面一位比身高比如我和下面一位比身高第三页，本课件共有46页1 13 3N NNNA AO OB B1 12 2空气空气N NNNA AO OB B介质介质

2、1 1空气空气介质介质2 2介质介质1 1相对介质相对介质2 2是光疏介质是光疏介质介质介质1 1与介质与介质2 2相对空气都是光密介质相对空气都是光密介质2 23 3n nn n2 2第四页，本课件共有46页几种介质的折射率几种介质的折射率介质介质空气空气水水金刚石金刚石折射率折射率1.000281.000281.331.332.422.42 水相对于金刚石是光密介质还是光疏介质，水相对于金刚石是光密介质还是光疏介质，相对于空气呢？相对于空气呢？第五页，本课件共有46页123玻璃砖玻璃砖空气空气第六页，本课件共有46页123第七页，本课件共有46页123第八页，本课件共有46页123第九页，

3、本课件共有46页123第十页，本课件共有46页123第十一页，本课件共有46页123第十二页，本课件共有46页123第十三页，本课件共有46页123第十四页，本课件共有46页123第十五页，本课件共有46页123第十六页，本课件共有46页1.折射角逐渐折射角逐渐；2.折射光线亮度逐渐折射光线亮度逐渐；3.反射角逐渐反射角逐渐；4.反射光线亮度逐渐反射光线亮度逐渐；5.当入射角增大到某一角度时，当入射角增大到某一角度时，折射光线折射光线，所有光线全部反射。所有光线全部反射。观察演示实验观察演示实验并回答随着入射角的逐渐增大的过程中并回答随着入射角的逐渐增大的过程中增大增大减弱减弱增大增大增强增强

4、消失消失第十七页，本课件共有46页二.全反射现象光从光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射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回原介质的现象.第十八页，本课件共有46页13光密介质光密介质NNAOC光疏介质光疏介质在研究全反射现象中，刚好发生全反射时（即折射角等在研究全反射现象中，刚好发生全反射时（即折射角等于于9090）的入射角，叫做临界角用）的入射角，叫做临界角用C C 表示表示.当光线从光密介质射入光当光线从光密介质射入光疏介质时，如果入射角等于或疏介质时，如果入射角等于或大于临界角，就发生全反射现大于临界角，就发生全反射现象象1 1 临界角临界角发生全反射现象发

5、生全反射现象临界角2第十九页，本课件共有46页1.发生全反射的条件：发生全反射的条件：(1)光从光密介质进入光疏介质；光从光密介质进入光疏介质；(2)入射角等于或大于临界角入射角等于或大于临界角 2.临界角与折射率之间的关系临界角与折射率之间的关系:当发生全反射时，折射角为当发生全反射时，折射角为900入射角为临界角，入射角为临界角，用用C表示，则有：表示，则有：三.全反射条件第二十页，本课件共有46页例例1.1.试求光从折射率为试求光从折射率为n n的某种介质中射向空气（或真的某种介质中射向空气（或真空）界面时的临界角空）界面时的临界角C C。已知玻璃的折射率为。已知玻璃的折射率为 ，其临界

6、角多大？其临界角多大？第二十一页，本课件共有46页例例2.某介质的折射率为某介质的折射率为，一束光从介质射向空气，一束光从介质射向空气，入射角为入射角为60，图中哪个光路图是正确的？，图中哪个光路图是正确的？第二十二页，本课件共有46页第二十三页，本课件共有46页晶莹剔透的露珠晶莹剔透的露珠第二十四页，本课件共有46页为什么水中的气泡，看起来特别明亮？第二十五页，本课件共有46页劣质的玻璃中往往含有气泡劣质的玻璃中往往含有气泡.这些空气泡看这些空气泡看上去比较亮上去比较亮,对这一现象有下列不同的解释对这一现象有下列不同的解释,其其中正确的是中正确的是()A空气泡对光线有聚集作用空气泡对光线有聚

7、集作用,因而较亮因而较亮.B.空气泡对光线有发散作用空气泡对光线有发散作用.因而较亮因而较亮.C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射全反射,因而较亮因而较亮.D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射全反射,因而较亮因而较亮.D D第二十六页，本课件共有46页鱼眼里的世界鱼眼里的世界例例.在水中的鱼看来，水面上和岸上在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在顶角约为的所有景物，都出现在顶角约为97.6的倒立圆锥里，为什么？的倒立圆锥里，为什么？第二十七页，本课件共有46页C水的折射率为水的折射率为

8、1.33 所以所以C=48.80则有圆锥顶角则有圆锥顶角=2C=97.60第二十八页，本课件共有46页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，直径只有几微米到璃丝，由内芯和外套组成，直径只有几微米到100微米左右，内芯的折射率大于外套的折射率。微米左右，内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，从光导纤维的另一端面射出，而不从

9、外套散逸后，从光导纤维的另一端面射出，而不从外套散逸,故光能损耗极小。故光能损耗极小。四四.全反射的应用全反射的应用第二十九页，本课件共有46页光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，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用来检查人体内脏的内部内窥镜的结构内窥镜的结构 光导纤维在医光导纤维在医学上的应用学上的应用第三十页，本课件共有46页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纤光纤光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干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扰性强虽然光纤通信的发展历史

10、只有2020多年的，多年的，但是发展的速度是惊人的但是发展的速度是惊人的第三十一页，本课件共有46页1、光线由、光线由AB面垂直入射面垂直入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180 180 180 180 全反射棱镜全反射棱镜全反射原理在生活中的应用及全反射原理在生活中的应用及对奇妙自然现象的解释对奇妙自然现象的解释ABCCBA在在AC面发生全反射，垂面发生全反射，垂直由直由BC面出射面出射在在AB、BC面发生两次全反面发生两次全反射，垂直由射，垂直

11、由AC面出射面出射第三十二页，本课件共有46页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，但是银但是银面容易脱落因此对于精密的光学仪器，如照相机、面容易脱落因此对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面望远镜、显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜与平面镜相比镜与平面镜相比,它的反射率高它的反射率高,几乎可达几乎可达100%提高反射率提高反射率第三十三页，本课件共有46页在实际的潜在实际的潜望镜里用全望镜里用全反射棱镜代反射棱镜代替平面镜替平面镜潜望镜潜望镜第三十四页，本课件共有46页如图所示，自行车的尾灯采用了全反射

12、棱镜如图所示，自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，的原理。它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的原理如图所示，下面说法中正确自行车。尾灯的原理如图所示，下面说法中正确的是的是 A.A.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射表面发生全反射B.B.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射右表面发生全反射C.C.汽车

13、灯光应从右面射过来在尾灯的汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射左表面发生全反射D.D.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射右表面发生全反射 C 第三十五页，本课件共有46页第三十六页，本课件共有46页第三十七页，本课件共有46页 如图所示，一条长度为如图所示，一条长度为L L=5.0m=5.0m的光导纤维用折的光导纤维用折射率为射率为n n=的材料制成。一细束激光由其左端的中的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以心点以=45=45的入射角射入光导纤维内，经过的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。求：一系列全反射后从右端射出。求

14、：该激光在光该激光在光导纤维中的速度导纤维中的速度v v是多大？是多大？该激光在光导纤维中传该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？输所经历的时间是多少？第三十八页，本课件共有46页 一束平行单色光从真空射向一一束平行单色光从真空射向一块半圆形的玻璃块，入射方向垂直块半圆形的玻璃块，入射方向垂直直径平面，如图，已知该玻璃的折直径平面，如图，已知该玻璃的折射率为射率为2 2，下列判断中正确的是：，下列判断中正确的是：A A所有光线都能通过玻璃块所有光线都能通过玻璃块B B只有距圆心两侧只有距圆心两侧R/2R/2范围内的光线才能通过玻范围内的光线才能通过玻璃块璃块C C只有距圆心两侧只有距圆心两侧R/2R/2范围内的光线不能通过玻璃范围内的光线不能通过玻璃块块D D所有光线都不能通过玻璃块所有光线都不能通过玻璃块第三十九页，本课件共有46页第四十页，本课件共有46页第四十一页，本课件共有46页第四十二页，本课件共有46页第四十三页，本课件共有46页第四十四页，本课件共有46页第四十五页，本课件共有46页感谢大家观看10.12.2022第四十六页，本课件共有46页