第二節(jié)全反射 物理選修3 4 5 臨朐實驗中學2014 2015學年高二下學期期末 一束復色光由空氣射向玻璃 發(fā)生折射而分為a b兩束單色光 其傳播方向如圖所示 設玻璃對a b的折射率分別為na和nb a b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb 則 ad a na nbb navbd va vb 6 如圖所示 m n為兩個平面鏡 s為一發(fā)光點 p和s點均在紙面內 由s點發(fā)出的一條光線先經(jīng)平面鏡m反射再射向平面鏡n 經(jīng)平面鏡n反射后通過p點 試畫出這條光線的光路 2 如圖所示 井口大小和深度相同的兩口井 一口是枯井 一口是水井 水面在井口之下 兩井底部各有一只青蛙 則 a 水井中的青蛙覺得井口大些 晴天的夜晚 水井中的青蛙能看到更多的星星b 枯井中的青蛙覺得井口大些 晴天的夜晚 水井中的青蛙能看到更多的星星c 水井中的青蛙覺得井口小些 晴天的夜晚 枯井中的青蛙能看到更多的星星d 兩只青蛙覺得井口一樣大 晴天的夜晚 水井中的青蛙能看到更多的星星答案 a 5 河中有條小魚 某時刻小魚的實際深度為h 一人從水面正上方往水中看 他感覺到的小魚的深度為多大 設水的折射率為n 一 光密介質與光疏介質 1 折射率小的介質叫光疏介質 折射率大的介質叫光密介質 2 光疏介質和光密介質是相對的 思考與討論 光從光密介質 玻璃 垂直弧面沿ao方向射入光疏介質 空氣 時 會發(fā)生反射和折射現(xiàn)象 1 完成光路圖 標出入射角 2 反射角 2和折射角 1 并比較 1和 2的大小 2 增大入射角 折射角怎樣變化 3 哪個角先達到90 4 此時再增大入射角 會發(fā)生什么現(xiàn)象 c 實驗 折射角逐漸 折射光線亮度逐漸反射角逐漸反射光線亮度逐漸當入射角增大到某一角度時 折射光線 所有光線全部反射 隨著入射角的逐漸增大的過程中 觀察 逐漸增大入射角 觀察反射光線與折射光線亮度及角度的變化 增大 減弱 增大 增強 光從玻璃射入空氣中 消失 1 定義 當光從光密介質射入光疏介質時 同時發(fā)生折射和反射 如果入射角逐漸增大 折射光離法線會越來越遠 而且越來越弱 反射光卻越來越強 當入射角增大到某一角度 使折射角達到90 時 折射光完全消失 只剩下反射光 這種現(xiàn)象叫全反射 這時的入射角叫做臨界角 二 全反射現(xiàn)象 2 發(fā)生全反射的條件 1 光從光密介質射入光疏介質 2 入射角等于或大于臨界角 玻璃的臨界角 水的臨界角 n 介質 n o 空氣 若某介質的折射率為n 請計算該介質在空氣 真空 中發(fā)生全反射的臨界角 3 臨界角c的大小 思考與討論 某介質的折射率為 一束光從介質射向空氣 入射角為60 下圖所示的光路圖中正確的是 d 練習 生活當中的全反射現(xiàn)象 水中或玻璃中的氣泡看起來特別明亮 蜃景 煙臺 海市蜃樓現(xiàn)象 空氣中的全反射 學以致用 解釋生活現(xiàn)象 蜃景 炎熱夏天被 淋濕 的馬路 a b c c b a 1 全反射棱鏡 三 全反射的應用實例 望遠鏡為了提高倍數(shù) 鏡筒要很長 通過使用全反射棱鏡能夠縮短鏡筒的長度 精密的光學儀器 如望遠鏡 照相機 顯微鏡等 就需要用全反射棱鏡代替平面鏡 與平面鏡相比 它的反射率高 幾乎可達100 1 全反射棱鏡 三 全反射的應用實例 2 光導纖維 三 全反射的應用實例 1966年 33歲的華裔科學家高錕博士和georgea hockham首先提出光纖可以用于通訊傳輸?shù)脑O想 43年后 獲得2009年諾貝爾物理學獎 由于高錕制造出世界上第一根光導纖維 被譽為 光纖之父 原理 利用全反射原理 內芯的折射率大于外套的折射率 水流導光 激光音樂噴泉 在醫(yī)學上的應用 內窺鏡 小結 一 光疏介質 光密介質 二 全反射 定義 臨界角c 條件 三 全反射原理的應用實例 全反射棱