好的全反射课件

海市蜃楼中新网2004年3月16日电据日本《读卖新闻》报道，15日上午11时30分左右(北京时间10时30分)，日本根室市职员谷口博之在北海道根室市海域的根室海峡上空，观测到了船悬于半空的海市蜃楼奇观，并将其拍摄下来。中央电视台记者2001年9月12日在奔赴中国西部长江源头采访途中拍下了难得一见的“海市蜃楼”。当记者沿着青藏公路经过海拔2675米的万长盐桥时，突然看到远处的戈壁上，有沙丘飘浮在天空中，在阳光和浮云的作用下，沙丘不断变幻着颜色，沙丘的周围是“波光粼粼的湖水”，水面映出清晰的倒影。沙漠蜃景海市蜃楼（观看视频）问题：古人曾把这种现象认为是蜃（蛟龙）吐气而成的，你认为是吗？那这种蜃景究竟是怎样形成的呢？沙漠蜃景13.2全反射物理选修3-4练习1：完成下列光路图两束光以相同的入射角由空气斜射向与水和玻璃的分界面。水玻璃空气空气练习：完成下列光路图界面玻璃光疏介质:两种介质中折射率较小的介质.光密介质:两种介质中折射率较大的介质.一、光疏介质和光密介质水注意：“密”和“疏”是相对而言的，对其界定是以折射率为依据的。问题：水晶是光密介质还是光疏介质？练习2：请画出一束光由玻璃斜射入空气的光路图玻璃空气思考：逐渐增大入射角，折射角如何变化？思考：当光由光密介质射入光疏介质的时候，当入射角增大到一定的程度的时候，折射角率先达到900，这时会有怎样的现象出现？如果再增大入射角情况会怎么样呢？着重观察：先后发生了什么现象和光线的亮暗比较。二、全反射1.折射角逐渐；2.折射光线亮度逐渐；3.反射角逐渐；4.反射光线亮度逐渐；5.当入射角增大到某一角度时，折射光线，所有光线全部反射。观察现象后回答：随着入射角的逐渐增大的过程中增大减弱增大增强完全消失1、全反射现象：当光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到某一角度，使折射角达到900时，折射光线完全消失，只剩反射光线，这种现象叫做全反射。2、临界角C：当光从光密介质射入光疏介质时，折射角等于900时的入射角叫做临界角。用C表示。界面真空介质法线C3.发生全反射的条件：(1)光从光密介质射入光疏介质(2)入射角等于或大于临界角界面真空介质法线C根据折射率的定义，则有：1sinCn12sinsin901sinsinsinnCC折射率n与临界角C的关系：界面真空介质法线C4、临界角C的大小：几种常见介质的临界角（针对空气）介质水各种玻璃金刚石折射率1.331.5～1.92.42临界角Ｃ４８.５０３２０～４２０２４.５０nC1sin折射率越大,全反射的临界角越小.课堂习题1.已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按下面几种方式传播，可能发生全反射的是()A．从水晶射入玻璃B．从水射入二硫化碳C．从玻璃射入水中D．从水射入水晶课堂习题2：光从折射率为1.5的介质中分别以300和450的入射角斜射到介质与空气的界面上，能否全反射？课堂习题2：光由空气中以420的入射角射到折射率为√2的介质中，能发生全反射吗？当光线由AB面垂直入射时：横截面是等腰直角三角形的棱镜当光线由AC面垂直入射时：变化90°变化180°ABCCBA在AC面发生全反射，垂直由BC面出射．在AB、BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射．1、全反射棱镜(1)原理三、全反射的应用1、全反射棱镜(2)应用三、全反射的应用三、全反射的应用实例自行车尾灯一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，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、显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜．与平面镜相比,它的反射率高,几乎可达100%1、全反射棱镜五、全反射的应用实例实验演示：弯曲的玻璃棒能导光三、全反射的应用2、光导纤维三、全反射的应用实例2、光导纤维光导纤维视频光导纤维内芯的折射率大于外层的折射率内窥镜的结构光导纤维在医学上的应用光纤通信优点：成本低、容量大、抗干扰能力强。四、自然界中的全反射现象1.水中或玻璃中的气泡看上去很亮2、海市蜃楼三、全反射的应用实例2.海市蜃楼四、自然界中的全反射现象现象一解释：夏天，海面上空气的温度比空中低，空气的折射率下层比上层大。我们可以粗略地把空气看做是由许多水平的气层组成的，各层的密度都不相同。远处的楼阁、船舶、山峰发出的光线射向空中，不断被折射，越来越偏离法线方向，进入热气层的入射角越来越增大，当光线的入射角增大到临界角时，就发生全反射现象，人们就会看到远方的景物悬在空中。3.沙漠蜃景现象二解释：夏天，阳光照到沙漠，使贴近底面的空气比上层的空气还要热，因而折射率比上层的空气要小。远处物体发出的光线，在射向地面时，进入稀薄的热气层，不断被折射，入射角逐渐增大。当光线的入射角增大到临界角时，就发生全反射现象，人们就会看到沙漠中远处景物倒立的像。四、自然界中的全反射现象“蜃景”的解释在气压恒定时，空气密度随温度的升高而减少，对光的折射率也随之减少。所谓的蜃景，不过是光在密度分布不均匀的空气中传播时所产生的全反射现象罢了。思考：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97.6°的倒立圆锥里，为什么？思考C水的折射率为1.33所以C=48.80则有圆锥顶角θ=2C=97.60nC1sin小结1、光疏介质、光密介质2、全反射定义临界角C全反射的产生条件3、全反射原理的应用实例全反射棱镜光导纤维海市蜃楼nC1sin课堂练习:1.光线由介质A进入介质B,入射角小于折射角,由此可知:()A.介质A是光密介质B.光在介质A中的速度大些C.介质A的折射率比介质B的小D.光从介质A进入介质B不可能发生全反射A2.光线从某介质射入空气中,当入射角为300时,其折射角为450,则这种介质对空气的临界角是:()A.600B.450C.900D.3002B3。劣质的玻璃中往往含有气泡.这些空气泡看上去比较亮,对这一现象有下列不同的解释,其中正确的是()A空气泡对光线有聚集作用,因而较亮.B.空气泡对光线有发散作用.因而较亮.C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮.D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮.D解题指导解题指导[例题1]光在某种介质中的传播,介质的折射率为2，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：[]A.150B.300C.450D.600A(例题2)某介质的折射率为√2，一束光从介质射向空气，入射角为60°，如图1所示的哪个光路图是正确的?[]D解题指导(例题3)劣质的玻璃中往往含有气泡.这些空气泡看上去比较亮,对这一现象有下列不同的解释,其中正确的是()A空气泡对光线有聚集作用,因而较亮.B.空气泡对光线有发散作用.因而较亮.C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮.D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮.D解题指导练习1：根据表格回答问题介质水玻璃金刚石折射率n1.331.5~1.9n＝2.42（1）玻璃相对于水是介质玻璃相对于金刚石是介质注意：“光密介质”和“光疏介质”是相对而言的，对其界定是以折射率为依据的。光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的小。光密光疏练习2：根据下列光路图回答问题A、B两种介质中介质是光密介质B思考：逐渐增大入射角，折射角如何变化？介质A介质B界面法线3.全反射的条件：①光从光密介质射向光疏介质；②入射角必须大于或等于临界角；