§13.7 全反射
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§13.7 §13.7 全反射全反射97.60
作者:李桂海 单位:瑞金第一中学
1 、理解光的全反射现象2 、掌握临界角的概念和发生全反射的条 件3 、了解全反射现象的应用
教学目标:
一、光疏介质和光密介质光疏介质 ------ 折射率较小的介质光密介质 ------ 折射率较大的介质
““ 疏”和“密”是相对而言的 疏”和“密”是相对而言的
金刚石 2.42 酒 精 1.36 水 1.3
3
““ 光疏”和“光密”与物质密度不能混同光疏”和“光密”与物质密度不能混同
训练:画出下列两种情形的光路图O
N
空气
N'
水N'
O
N
水空气
总结:光由光疏 光密,入射角大于折射角光由光密 光疏,入射角小于折射角
思考与讨论: 光由玻璃射入空气中,当入射角增大到一定程度时,折射角就会增大到900 ,如果入射角再增大,那会出现什么现象呢?
N'
N
O玻璃空气
N
O
N'
玻璃空气
二、全反射
发生全反射的条件光从光密介质射入光疏介质 入射角等于或大于临界角
1 、全反射概念:光从光密 光疏 , 当入射角增大到某一角度 , 使折射角达到 900
时 , 折射光完全消失,只剩反射光,这种现象叫全反射,这时的入射角叫临界角。
2 、临界角 C 的计算 N
O
N'
水空气
C
CCn
sin1
sin90sin
nC 1sin n
C 1arcsin
nC 1arcsin
训练:某介质的折射率为 ,一束光由介质射入空气,当入射角为 30° 时,折射角多大?当入射角为 60° 时,折射角多大?2
解析:临界角 C 和折射率 n的关系n
C 1sin
∴ C=450
N
O
N'
介质空气
当入射角 时,折射角01 60 0
2 90
02 45当入射角 时,折射角0
1 30
三、全反射的应用1 、全反射棱镜
训练:在水中的鱼看来,岸上的所有景物,都出现在一个倒立的圆锥里,为什么?
2 、光导纤维
内芯外套
内芯的折射率比外套的大
实验:水流导光
训练:若光导纤维折射率为 n ,在端面上入射光满足什么条件,才能使光在光导纤维中恰好发生全反射?
Cn cossin
sinsin 1
2
1
解析: θ2 +C=900
CnCn 21 sin1cossin
11sin 211 2 nn
n
θ1
θ2C
1arcsin 21 n
光纤通讯优点是容量大、衰减小、抗干扰强
3 、光导纤维其它用途 医学上将其制成内窥镜,用来检查人体内脏的内部。内窥镜的结构
光导纤维在医学上的应用
4 、光纤生产
一、光疏介质与光密介质二、全反射
1 、 全反射2 、 临界角3 、 发生全反射的条件4 、 临界角的计算三、全反射应用
作业:1 、通过查阅资料,同学们试着解释沙漠中和海平面上的海市蜃楼现象
沙漠 海面
2 、问题与练习第 5 题
作品说明1 、使用范围:适用于新课改后的高中物理选修 3—4 的教学2 、作者信息:李桂海,瑞金第一中学物理教师,多次参加新课改物理教学交流,发表的论文《当前多媒体技术在中学物理教学中的应用研究》获江西省一等奖。3 、参阅资料:《全反射》教案、《中学物理教师》、《中学物理教育学》等
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