《全反射最新》PPT课件.ppt

《《全反射最新》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《全反射最新》PPT课件.ppt（30页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、猜一猜：这是什么现象呢？这是什么现象呢？生活中有很多跟光有关的有趣的自然现象生活中有很多跟光有关的有趣的自然现象比较容易看到的有:路面全反射水珠二、光的全反射二、光的全反射第四章 光的折射与全反射物理选修3-4 不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质光疏介质和光密介质是相对的13NNAOB12空气NNAOB全反射介质 1空气介质2介质1相对介质2是光疏介质介质1与介质2相对空气都是光密介质23nn2几几 种种 介介 质质 的的 折折 射射 率率物质种类物质种类金刚石金刚石二硫化碳二硫化碳玻璃玻璃水晶水晶岩盐岩盐酒精酒精水水空气空气折射率折射率2.

2、4 21.631.5 1.91.551.551.361.331.00028现现 在在 你能区你能区分分 光疏光疏 介质介质与与光光 密密 介质介质了吗？了吗？光由一种透明介质射到另一透明介质,光线不发生折射，而全部返回到原介质中的传播现象叫全反射现象全反射现象全反射现象全反射现象:问问:是否只有玻璃才能发生全反射呢是否只有玻璃才能发生全反射呢?从以上的实验中,我们可以得到什么结论呢?什么情况下发生了全反射?1 光从玻璃(或水)介质到空气2 入射角要大于某个值思考思考:光从玻璃介质射向水中会发生光从玻璃介质射向水中会发生 全反全反射吗射吗?发生全反射的条件发生全反射的条件 光从光密介质进入光疏介

3、质；光从光密介质进入光疏介质；入射角等于或大于临界角入射角等于或大于临界角 临界角的计算临界角的计算 当光线从介质进入真空或空气时，由于当光线从介质进入真空或空气时，由于临界角临界角C C是折射角等于是折射角等于9090时的入射角，根时的入射角，根据光路可逆性和折射定律：据光路可逆性和折射定律：SinC=1n因而因而或或arcsinC=1nC介质真空(空气)界面Sin900SinC=n1、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

4、、光线由AC面垂直面垂直入射入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全反射原理在生活中的应用及对奇妙自然现象的解释及对奇妙自然现象的解释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

5、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，就需要用全反射等，就需要用全反射棱镜代替平面镜与平面镜相比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%提高反射率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.mpg光导光导纤维纤维光纤通信光纤通信光纤潜望镜光纤潜望镜内窥镜内

6、窥镜原理：原理：结构结构：应用应用光的全反射光的全反射全反射原理在生活中的应用全反射原理在生活中的应用及对奇妙自然现象的解释及对奇妙自然现象的解释外套与内芯外套与内芯 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，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光导纤维光导纤维光导纤维光导纤维内窥镜

7、内窥镜内窥镜内窥镜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光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、容量大、衰减小、抗干扰性强抗干扰性强虽然光纤通信的发展历史虽然光纤通信的发展历史只有只有2020多年的，但是发展的速度是惊人多年的，但是发展的速度是惊人的的在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角是多大？什么？这个圆锥的顶角是多大？全反射原理在生活中的应用全

8、反射原理在生活中的应用及对奇妙自然现象的解释及对奇妙自然现象的解释C水的折射率为水的折射率为1.33 所以所以C=48.80则有圆锥顶角则有圆锥顶角=2C=97.60海市蜃楼海市蜃楼全反射原理在生活中的应用全反射原理在生活中的应用及对奇妙自然现象的解释及对奇妙自然现象的解释C C小小 结结1 1、光疏介质、光密介质、光疏介质、光密介质2 2、全反射、全反射定义定义临界角临界角C C全反射的产生条件全反射的产生条件3 3、全反射原理的应用实例、全反射原理的应用实例全反射棱镜全反射棱镜光导纤维光导纤维海市蜃楼海市蜃楼解题指导解题指导例题例题1光在某种介质中的传播光在某种介质中的传播,介质的折射介质

9、的折射率为率为2 2，若要使光从此介质射向真空时发生全，若要使光从此介质射向真空时发生全反射，则入射角不可能的值是：反射，则入射角不可能的值是：A.150 B.300C.450 D.600A A(例题例题2)2)某介质的折射率为某介质的折射率为 2 2，一束光从介质，一束光从介质射向空气，入射角为射向空气，入射角为6060，如图，如图1 1所示的哪个所示的哪个光路图是正确的光路图是正确的?D(例题例题3)劣质的玻璃中往往含有气泡劣质的玻璃中往往含有气泡.这些空这些空气泡看上去比较亮气泡看上去比较亮,对这一现象有下列不对这一现象有下列不同的解释同的解释,其中正确的是其中正确的是()A空气泡对光线

10、有聚集作用空气泡对光线有聚集作用,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从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射发生全反射,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从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射发生全反射,因而较亮因而较亮.D(例题例题4)4)如图所示，一束光以如图所示，一束光以4545的入射角从空气的入射角从空气投射到三棱镜的一个侧面上，在棱镜上发生折射，投射到三棱镜的一个侧面上，在棱镜上发生折射，折射光线与棱镜该侧面成折射光线与棱镜该侧面成6060角，并在棱镜另一角，并在

11、棱镜另一侧面上恰好发生全反射。由此可知，该棱镜材料侧面上恰好发生全反射。由此可知，该棱镜材料的折射率为的折射率为_，该棱镜的顶角，该棱镜的顶角的大小为的大小为_ 2 7502 2、在研究全反射现象中，刚好发生全反射，即折射角等于、在研究全反射现象中，刚好发生全反射，即折射角等于9090时的入射角是一个很重要的物理量，叫做时的入射角是一个很重要的物理量，叫做临界角临界角C C。1 1、定义定义：（当光从玻璃射向空气时，一部分光从分界面上折当光从玻璃射向空气时，一部分光从分界面上折射到空气中，一部分光反射回玻璃内，逐渐增大入射角，会看射到空气中，一部分光反射回玻璃内，逐渐增大入射角，会看到折射光离

12、法线越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。到折射光离法线越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。）当入射角增大到某一角度，使折射角达到当入射角增大到某一角度，使折射角达到9090时，折射光线时，折射光线完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。3 3、临界角临界角C C是折射角等于是折射角等于9090时的入射角，据折射定律及光时的入射角，据折射定律及光路可逆性可计算出光从介质射入空气时路可逆性可计算出光从介质射入空气时,C,C和折射率的关系：和折射率的关系：4 4、产生全反射现象的条件：、产生全反射现象的条件：光从光密介质射入光疏介质光从光密介质射入光疏介质入射角入射角 临界角临界角知识结构知识结构