公开课全反射课件1

介质 折射率n
水 1.33
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。
练习2：根据下列光路图回答问题
法线
介质A 界面 介质B A、B两种介质中介质 B 是光密介质
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，如果 再增大入射角情况会怎么样呢？
观测到了船悬于半空的海市
蜃楼奇观，并将其拍摄下来。
海市蜃楼
沙漠蜃景
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。
法线 介质B
介质A
变式训练
1.光线从某介质射入空气中,当入射角为300时, 其折射角为600,则这种介质的 450 （1）折射率 空气
sin i sin60 n sin r sin30 3
介质
300
（2）临界角
1 3 sin C n 3
3 C＝ arcsin 3
变式训练
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°，如下图所示的哪个光路图 是正确的? [ D ]
1 临界角的正弦值： sinC n
0
即学即用
1 sin C n
• 1、折射率 n= 2 的某介质，其临界角多大？
45°
• 2、折射率 n= 2 的某介质，其临界角多大？
30°
•小结： 小 折射率越大,全反射临界角越___.
几种常见介质的临界角（针对空气）
1 sin C n
介质
水
各种玻璃
着重观察：先后发生了什么现 象和光线的亮暗比较
1.光在两种介质分界面的时候可能同时发生发射和折射现象 2.入射光线最亮，反射和折射亮度在变化（能量） 3.当入射角增大到一定程度的时候，折射光线消失，入射光线全 部反射回介质
1.光在两种介质分界面的时候可能同时发生发射和折射现象 2.入射光线最亮，反射和折射亮度在变化（能量） 3.当入射角增大到一定程度的时候，折射光线消失，入射光线全 部反射回介质

2、已知某玻璃的折射率为 2 ，一束光以i=30°的角从该 玻璃射向空气，求折射角r为多少？ 要求画光路图。 3、在上题中若i=45°，则折射角 r 为多少？
二、引导自学
阅读课本P48－P49（5分钟）
题纲： 1、什么是光密介质和光疏介质？ 2、什么是全反射现象？ 3、什么是临界角的概念？ 4、发生全反射的条件？
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。
2
2.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: ( B)
它的反射率高,
几乎可达100%
“物理源于生活，应用于生活”
1、自行车尾灯
“物理源于生活，应用于生活”
2、光导纤维
光导纤维内芯的折射率 大 于外层的折射率
“物理源于生活，应用于生活”
3、全反射棱镜
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%
三、自学检测
• 参考下表，完成以下基础题 1.光疏介质:两种介质中折射率较 小 的介质 2.光密介质:两种介质中折射率较 大 的介质 3.光从空气射入水中时， 水 是光密介质，空气 是光疏介质 玻璃 是光密介质， 水 是光疏介质 4.光从水射入玻璃中时， 5.如右图A、B两种介质中介质 B 是光密介质 法线
2、临界角：当光从光密介质射入光疏介质时， 折射角等于 90° 时的入射角叫做临界角,用 C 表示
C
光密
3 1 2
阶段小结
1.发生全反射的条件：
重点！必须记录！
(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 2、当入射角等于临界角C时，正好发生 全反射，此时折射角等于 90° 。
1 sin 90 n 由折射定律可得： sin C sin C
A.600
C.900
B.450
D.300
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) 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
解题指导 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( D ) 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.
法线
介质A
介质B
演示实验
观察现象后回答： 随着入射角的逐渐增大的过程中 1.反射角逐渐 增大 ； 2.折射角逐渐 增大 ； 3.当入射角增大到某一 角度时，折射光线 消失 ， 所有光线全部反射。
1、全反射定义：当光从 光密介质射入 光疏介质 时，入射角逐渐增大到某一角度时，折射角达 到 90° ，折射光线完全 消失的现象。
上疏 下密
用所学知识来解释生活
马路蜃景
上 密
下 疏
用所学知识来解释生活
闪光的水珠
从水射到空气时，由 密到疏，发生全反射
水
空气
用所学知识来解释生活
从水射到空气时，由 密到疏，发生全反射
水中气泡
巩固训练
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 ) 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
金刚石
折射率
1.33
1.5～1.9
３２０～４２０
2.42
２４.５０
临界角Ｃ ４８.５０
即学即用
3、右图是一个玻璃制成的等腰直 角三角形，当光线由AB面垂直入 射时，在AC面能否发生全反射？
（玻璃临界角３２ A
光疏 光密
B
° ～４２ ° ）
具备条件 1.光密 到 光疏 2.45°大于临界角C
C
与平面镜相比,
“蜃景”的解释
所谓蜃景，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。我们知道，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。 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。
介质A
金刚石 二硫化碳 玻 璃 水 晶 几种介质的折射率 2.42 岩盐 1.55 1.63 酒精 1.36 1.5~1.9 水 1.33 1.55 空气 1.0028 介质B
阶段小结
相对 的 1、光密、光疏是_____ 大 2、在光疏介质中的入（折）射角更___ 大， 猜想：如下图中的逐渐增大入射角，折射角将变____ 折 射角先增大到90°. ___
课 堂小结
1、光疏介质、光密介质 定义 2、全反射 临界角C
1 sin C n
全反射的产生条件 全反射棱镜
3、全反射原理的应用实例
光导纤维
海市蜃楼
谢
谢 ！
五、全反射的应用实例
2、光导纤维
内窥镜的结构
光导纤维在 医学上的应用
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，
蓬 莱 仙 境
海 市 蜃 楼
“物理源于生活，应用于生活”
请问在视频中看到几个物理现象？ 它们都与哪个物理知识有关？
4个、全反射
全反射：阳光下的闪闪“发光”的露
全反射：水的气泡闪闪“发光”
全反射：大气中出现海市蜃楼
全反射：马路蜃景
全反射现象还有很多，它的原理是什么呢？
一、基础常规
巩固已学，为本节课打基础 (5分钟) 1、折射率公式为：n
解题指导
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 ]
A. 150 B. 300
C. 450
D. 600ຫໍສະໝຸດ 解题指导1、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( D ) 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.
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 A 全反射，则入射角不可能的值是：[ ]
A. 150 B. 300
C. 450
D. 600
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( D ) 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.