TOP41【优化指导】2016-2017学年高中物理 第13章 光 2 全反射课件 新人教版选修3-4.ppt文档免费在线阅读

𝑛填填练练全反射的条件光由光密介质射入光疏介质。

入射角大于或等于临界角。

临界角与折射率的关系定量关系光由种介质射入空气或真空时，。

定性关系介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小，越容易发生全反射。

填填练练全反射的应用见课本第页全反射棱镜形状截面为等腰直角三角形的棱镜。

光学特性当光垂直于截面的直角边射入棱镜时，光在截面的斜边上发生全反射，光射出棱镜时，传播方向改变了。

当光垂直于截面的斜边射入棱镜时，在两个直角边上各发生次全反射，使光的传播方向改变了。

填填练练光导纤维及其应用原理利用了光的全反射。

构造光导纤维是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成。

内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射。

主要优点容量大能量损耗小抗干扰能力强保密性好等。

填填练练如图所示，束光线从空气射入介质，入射光线与反射光线夹角为，折射光线与入射光线延长线间夹角为，求该介质的折射率。

光在该介质中传播的速度。

当光从介质射入空气时的临界角。

光疏介质，由此可知选项正确。

答案关于光纤的说法，且在面上的入射角。

又𝑛，所以。

因为，故光线在面发生全反射，并垂直面射出，其光路图如图所示。

传播，可能发生全折射的是从水晶射入玻璃从水射入二硫化碳从玻璃射入水中从水射入水晶解析折射率相对较小的介质是光疏介质，折射率相对较大的介质是光密介质，发生全反射的条件之是光由光密介质射向棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图甲效果的是甲乙探究探究二解析四个选项产生光路效果如图所示。

则可知选项正确。

答案已知水水晶玻璃和二硫化碳的折射率分别为和，如果光按下面几种方式�，解得𝑐𝑡𝑠。

答案𝑐𝑡𝑠探究探究二变式训练空气中两条光线和从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图甲所示。

方框内有两个折射率的玻璃全反射棱镜。

图乙给出了两点，此时入射角恰好等于临界角。

由几何关系可得光在光导纤维中传播的距离𝑠𝛼。

设介质的折射率为，光在此介质中的速度为，则有𝑛而𝑠�脉冲信号从光导纤维中间入射，射入后在光导纤维内芯与外套的界面上恰好发生全反射，由点传输到点所用时间为，求光导纤维所用材料的折射率。

探究探究二解析光信号由点进入光导纤维后，沿方向照射到，常用全反射棱镜来代替平面镜，改变光的传播方向。

图丙是全反射棱镜应用在潜望镜里的光路图。

探究探究二探究探究二探究探究二典例剖析例题导学号如图所示，为直光导纤维，之间距离为，使光面上发生全反射，沿着垂直于的方向从棱镜射出图甲。

如果光垂直地射到面上图乙，沿原方向射入棱镜后，在两面上都会发生全反射，最后沿着与入射时相反的方向从面上射出。

在光学仪器里个全反射棱镜的横截面，它的两直角边和表示棱镜上两个互相垂直的侧面。

如果光线垂直地射到面上，光在棱镜内会沿原来的方向射到面上。

由于入射角大于光从玻璃射入空气的临界角，光会在音图像。

如果把许多上万根光导纤维合成束，并使两端的纤维按严格相同的次序排列，就可以传输图像。

探究探究二全反射棱镜全反射棱镜是利用全反射改变光路以便于观察。

在图甲中的等腰直角三角形表示有左右。

如图所示，它是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，光由端进入，在两层的界面上经过多次全反射，从另端射出。

光导纤维可以远距离传输光，光信号又可以转换成电信号，进而变为声开来的汽车发出的强光照在尾灯上，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。

那么自行车的尾灯利用了什么原理探究探究二名师精讲光导纤维的构造及传播原理光导纤维是种透明的玻璃纤维丝，直径只故光线在面发生全反射，并垂直面射出，其光路图如图所示。

答案光路图见解析探究探究二探究探究二探究二全反射的应用问题导引如图所示，自行车后面有尾灯，它虽然本身不发光，但在夜间行驶时，从后面光在面上点射入，由折射定律，得𝜃𝑛，所以。

光线射到面上的点，由几何知识得，且在面上的入射角。

又𝑛，所以。

因为，得。

答案探究探究二变式训练导学号束光以的入射角从面射入如图所示的透明三棱镜中，棱镜折射率。

试求进入面的折射角，并在图中画出该光束在棱镜中的光路。

探究探究二解析入，恰好在面发生全反射，光线最后从面射出，光路图如图。

设该透明物质的临界角为，由几何关系可知，𝑛解得。

由几何关系知由折射定律𝛼𝛽解边射入棱镜。

如图所示，发现光线刚好不能从面射出，而是最后从面射出。

求透明物质的折射率光线从面射出时的折射角的正弦值。

探究探究二解析由题意可知，光线从边垂直射入边射入棱镜。

如图所示，发现光线刚好不能从面射出，而是最后从面射出。

求透明物质的折射率光线从面射出时的折射角的正弦值。

探究探究二解析由题意可知，光线从边垂直射入，恰好在面发生全反射，光线最后从面射出，光路图如图。

设该透明物质的临界角为，由几何关系可知，𝑛解得。

由几何关系知由折射定律𝛼𝛽解得。

答案探究探究二变式训练导学号束光以的入射角从面射入如图所示的透明三棱镜中，棱镜折射率。

试求进入面的折射角，并在图中画出该光束在棱镜中的光路。

探究探究二解析光在面上点射入，由折射定律，得𝜃𝑛，所以。

光线射到面上的点，由几何知识得，且在面上的入射角。

又𝑛，所以。

因为，故光线在面发生全反射，并垂直面射出，其光路图如图所示。

答案光路图见解析探究探究二探究探究二探究二全反射的应用问题导引如图所示，自行车后面有尾灯，它虽然本身不发光，但在夜间行驶时，从后面开来的汽车发出的强光照在尾灯上，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。

那么自行车的尾灯利用了什么原理探究探究二名师精讲光导纤维的构造及传播原理光导纤维是种透明的玻璃纤维丝，直径只有左右。

如图所示，它是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，光由端进入，在两层的界面上经过多次全反射，从另端射出。

光导纤维可以远距离传输光，光信号又可以转换成电信号，进而变为声音图像。

如果把许多上万根光导纤维合成束，并使两端的纤维按严格相同的次序排列，就可以传输图像。

探究探究二全反射棱镜全反射棱镜是利用全反射改变光路以便于观察。

在图甲中的等腰直角三角形表示个全反射棱镜的横截面，它的两直角边和表示棱镜上两个互相垂直的侧面。

如果光线垂直地射到面上，光在棱镜内会沿原来的方向射到面上。

由于入射角大于光从玻璃射入空气的临界角，光会在面上发生全反射，沿着垂直于的方向从棱镜射出图甲。

如果光垂直地射到面上图乙，沿原方向射入棱镜后，在两面上都会发生全反射，最后沿着与入射时相反的方向从面上射出。

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。

图丙是全反射棱镜应用在潜望镜里的光路图。

探究探究二探究探究二探究探究二典例剖析例题导学号如图所示，为直光导纤维，之间距离为，使光脉冲信号从光导纤维中间入射，射入后在光导纤维内芯与外套的界面上恰好发生全反射，由点传输到点所用时间为，求光导纤维所用材料的折射率。

探究探究二解析光信号由点进入光导纤维后，沿方向照射到点，此时入射角恰好等于临界角。

由几何关系可得光在光导纤维中传播的距离𝑠𝛼。

设介质的折射率为，光在此介质中的速度为，则有𝑛而𝑠𝛼，解得𝑐𝑡𝑠。

答案𝑐𝑡𝑠探究探究二变式训练空气中两条光线和从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图甲所示。

方框内有两个折射率的玻璃全反射棱镜。

图乙给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图甲效果的是甲乙探究探究二解析四个选项产生光路效果如图所示。

则可知选项正确。

答案已知水水晶玻璃和二硫化碳的折射率分别为和，如果光按下面几种方式传播，可能发生全折射的是从水晶射入玻璃从水射入二硫化碳从玻璃射入水中从水射入水晶解析折射率相对较小的介质是光疏介质，折射率相对较大的介质是光密介质，发生全反射的条件之是光由光密介质射向光疏介质，由此可知选项正确。

答案关于光纤的说法，且在面上的入射角。

又𝑛，所以。

因为，故光线在面发生全反射，并垂直面射出，其光路图如图所示。

答案光路图见解析探究探究二探究探究二探究二全反射的应用问题导引如图所示，自行车后面有尾灯，它虽然本身不发光，但在夜间行驶时，从后面开来的汽车发出的强光照在尾灯上，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。

那么自行车的尾灯利用了什么原理探究探究二名师精讲光导纤维的构造及传播原理光导纤维是种透明的玻璃纤维丝，直径只有左右。

如图所示，它是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，光由端进入，在两层的界面上经过多次全反射，从另端射出。

光导纤维可以远距离传输光，光信号又可以转换成电信号，进而变为声音图像。

如果把许多上万根光导纤维合成束，并使两端的纤维按严格相同的次序排列，就可以传输图像。

探究探究二全反射棱镜全反射棱镜是利用全反射改变光路以便于观察。

在图甲中的等腰直角三角形表示个全反射棱镜的横截面，它的两直角边和表示棱镜上两个互相垂直的侧面。

如果光线垂直地射到面上，光在棱镜内会沿原来的方向射到面上。

由于入射角大于光从玻璃射入空气的临界角，光会在面上发生全反射，沿着垂直于的方向从棱镜射出图甲。

如果光垂直地射到面上图乙，沿原方向射入棱镜后，在两面上都会发生全反射，最后沿着与入射时相反的方向从面上射出。

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。

图丙是全反射棱镜应用在潜望镜里的光路图。

探究探究二探究探究二探究探究二典例剖析例题导学号如图所示，为直光导纤维，之间距离为，使光脉冲信号从光导纤维中间入射，射入后在光导纤维内芯与外套的界面上恰好发生全反射，由点传输到点所用时间为，求光导纤维所用材料的折射率。