《全反射》人教版高中物理ppt课件1
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人教版高中物理课件-全反射
全反射棱鏡
橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡 1、光線由AB面垂直入射， 在AC面發生全反射，垂直 由BC面出射． 變化90 °
2、光線由AC面垂直入射，
在AB、 BC面發生兩次全反
射，垂直由AC面出射． 變化180 °
全反射棱鏡
在光學儀器裏，常用全反射棱鏡來代替平面鏡，改變 光的傳播方向．望遠鏡為了提高倍數，鏡筒要很長，通過 使用全反射棱鏡能夠縮短鏡筒的長度．
全反射棱鏡
討論平面鏡成像都只考慮這個銀面的反射，實際上由於平 面鏡玻璃的前表面對光線的反射，形成多個虛像，其中第 一次被玻璃前表面反射而形成的虛像S是最明亮的．
平面鏡玻璃的前表面
平面鏡玻璃的後表面
全反射棱鏡
顯微鏡等，就需要用全反射棱鏡代替平面鏡，以消 除多餘的像．
當然，如果在玻璃的前表面鍍銀，就不會產生 多個像，但是前表面鍍銀，銀面容易脫落．
光密介質射入 光疏介質時，如果入射角等 於或大於臨界角，就發生全 反射現象．
折射角等於90°時的入射角叫做臨界角，用符
號C 表示．光從折射率為n的某種介質射到空氣(或 真空)時的臨界角C 就是折射角等於90°時的入射角，
根據折射定律可得：
sin 90 1 n sin C sin C
因而 ：
sin C 1 n
N B
θ2
O 空氣
介質
C
θ3 θ1 N'
A
N
O 空氣
介質
θ3 θ1
C
A
N'
折射角θ2 為90°時，發生全反射現象．
在研究全反射現象中，剛好發生全反射的， 即折射角等於90°時的入射角是一個很重要的物理 量，叫做臨界角．臨界角用C 表示
物理光学全反射.优秀精选PPT
2. 衰逝波
EEei（ tktxsin2ktz sin1n2／ n） t 0t Ee e （ 172） ktz sin1n2 i（ tktxsin1 ／ n） 0t
这是一个沿着 z 方向振幅衰减，沿着界面 x 方向传 播的非均匀波，也就是全反射时的衰逝波。
2. 衰逝波
由此可以说明，在前面的讨论中，只有 cos 2 取虚数
量的相位变化不同，它们之间的相位差取决于入射角
1和二介质的相对折射率 n，由下式决定：
rsrp2arctancos1sisn in 2 2 11n2 (171)
因此，在 n 一定的情况下，适当地控制入射角 1 ， 即可改变Δ，从而改变反射光的偏振状态。
1. 反射波
例如，图所示的菲涅耳菱体就是利用这个原理将入 射的线偏振光变为圆偏振光的。对于图示之玻璃菱
产生全反射的临界角 c 满足下述关系：
sin c
n2 n1
(165)
当 1>c 时，必然会出现 sin 1>n2 / n1的现象，这显
然是不合理的。
1. 反射波
此时，折射定律 n1sin 1=n2 sin 2 不再成立。但是，
为了能够将菲涅耳公式应用于全反射的情况，在形式
上仍然要利用关系式
sin2
由下式决定：
现假设介质界面为 xOy 平面，入射面为 xOz 平面，则在一般情况下可将透射波场表示为
由前面的分析已知，当光由光密介质射向光疏介质时 ，会产生全反射现象。
利用全反射现象可以制成测量液面高度的光纤液面计，其原理结构如图所示。
52，n2=1， 1=450时，z0=0.
5因1)此，，当垂直1菱=5体40入3r7s射的(或线4偏80振37光，)时若，其有振Δ动方=向45与0。入射面的法线成450角，r则s 在菱体内上下两个界而进行两次全反射后，s 分量和 p 分
高级中学高中物理选修34课件：13.2全反射+(共11张PPT)
光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几 微米到几百微米之间，由内芯与外套两层组 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．
光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜， 用来检查人体内脏的内部
1、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）
45
45 45
45 45
全反射棱镜典型应用
N B
θ2
O 空气
介质
C
θ3 θ1 N'
A
N
O 空气
介质
θ3 θ1
C
A
N'
在研究全反射现象中，刚好发生全反射的，即折射 角等于90°时的入射角是一个很重要的物理量，叫
做临界角．临界角用C 表示
N
θ1 ≥ 临界角
O 光疏介质
光密介质
θ3 θ1
C
N'
A
发生全反射现象
发生全反射的条件
① 光从光密介质进入 光疏介质； ② 入射角 等于或大于临界角．
13.2《全反射》
不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质 称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密质．光 疏介质和光密介质是相对的．
N A
N A
θ1 O
θ2 ＞ θ3
空气
θ1 O
θ2 介质 1
n１ ＜ n2
空气
θ3 介质2
B N'
B N'
介质1相对介质2是光疏介质
介质1与介质2相对空气都是光密介质
不同的介质，由于折射率不同，在空气中发生全反 射的临界角是不一样的。请大家计算折射率为n的某种 介质在空气（真空）中发生全反射时的临界角C。
N
A B
N'
光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜， 用来检查人体内脏的内部
1、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）
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全反射棱镜典型应用
N B
θ2
O 空气
介质
C
θ3 θ1 N'
A
N
O 空气
介质
θ3 θ1
C
A
N'
在研究全反射现象中，刚好发生全反射的，即折射 角等于90°时的入射角是一个很重要的物理量，叫
做临界角．临界角用C 表示
N
θ1 ≥ 临界角
O 光疏介质
光密介质
θ3 θ1
C
N'
A
发生全反射现象
发生全反射的条件
① 光从光密介质进入 光疏介质； ② 入射角 等于或大于临界角．
13.2《全反射》
不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质 称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密质．光 疏介质和光密介质是相对的．
N A
N A
θ1 O
θ2 ＞ θ3
空气
θ1 O
θ2 介质 1
n１ ＜ n2
空气
θ3 介质2
B N'
B N'
介质1相对介质2是光疏介质
介质1与介质2相对空气都是光密介质
不同的介质，由于折射率不同，在空气中发生全反 射的临界角是不一样的。请大家计算折射率为n的某种 介质在空气（真空）中发生全反射时的临界角C。
N
A B
N'
全反射 课件
高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-4
第十二 章 第二节 全 反 射
第十三章 第二节
高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-4
学习目标定位
第十三章 第二节
高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-4
※ 知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念 能判断是否发生全反射，能计算有关问题，并能解
第十三章 第二节
高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-4
A．汽车灯光从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 B．汽车灯光从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射 C．汽车灯光从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 D．汽车灯光从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射 解析：我们从题图中取一个凸起并作出一条光 路如图所示。由图可知，每一部分相当于一块全反 射棱镜，要想让后面的司机看到反射光，因此光只 能从右侧(直边)射入，经过尾灯左表面反射回去， 故选项C正确，A、B、D错误。 答案：C
第十三章 第二节
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三、解决全反射问题的思路 1．确定光是由光疏介质进入光密介质还是由光密介质进 入光疏介质。 2．若光由光密介质进入光疏介质时，则根据sinC＝n1确定 临界角，看是否发生全反射。 3．根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光 路”。 4．运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断 推理或定量计算。
(1)光从光疏介质射入光密介质时，折射角_小__于____入
折射特 射角 点 (2)光从光密介质射入光疏介质时，折射角__大__于___入 射角
第十三章 第二节
高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-4
全反射 1．定义 当入射角增大到某一角度，使折射角达到___9_0_°_____时， 折射光完全消失，只剩下__反__射__光____，这种现象叫做全反射， 这时对应的__入__射__角____叫做临界角。 2．发生全反射的条件 (1)光由___光__密_____介质射入___光__疏_____介质。 (2)入射角___大__于_____或___等__于_____临界角。
第十二 章 第二节 全 反 射
第十三章 第二节
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学习目标定位
第十三章 第二节
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※ 知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念 能判断是否发生全反射，能计算有关问题，并能解
第十三章 第二节
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A．汽车灯光从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 B．汽车灯光从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射 C．汽车灯光从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 D．汽车灯光从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射 解析：我们从题图中取一个凸起并作出一条光 路如图所示。由图可知，每一部分相当于一块全反 射棱镜，要想让后面的司机看到反射光，因此光只 能从右侧(直边)射入，经过尾灯左表面反射回去， 故选项C正确，A、B、D错误。 答案：C
第十三章 第二节
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三、解决全反射问题的思路 1．确定光是由光疏介质进入光密介质还是由光密介质进 入光疏介质。 2．若光由光密介质进入光疏介质时，则根据sinC＝n1确定 临界角，看是否发生全反射。 3．根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光 路”。 4．运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断 推理或定量计算。
(1)光从光疏介质射入光密介质时，折射角_小__于____入
折射特 射角 点 (2)光从光密介质射入光疏介质时，折射角__大__于___入 射角
第十三章 第二节
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全反射 1．定义 当入射角增大到某一角度，使折射角达到___9_0_°_____时， 折射光完全消失，只剩下__反__射__光____，这种现象叫做全反射， 这时对应的__入__射__角____叫做临界角。 2．发生全反射的条件 (1)光由___光__密_____介质射入___光__疏_____介质。 (2)入射角___大__于_____或___等__于_____临界角。
高中物理课件-13.2全反射
• (2)对沙漠上、柏油路上的蜃景的解释
• 在沙漠里也会看到蜃景，太阳照到沙地上，接 近沙面的热空气层比上层空气的密度小，折射 率也小。从远处物体射向地面的光线，进入折 射率小的热空气层时被折射，入射角逐渐增大， 也可能发生全反射。人们逆着反射光线看去， 就会看到远处物体的倒景，仿佛是从水面反射 出来的一样。沙漠里的行人常被这种景象所迷 惑，以为前方
θ2
发生全反射的临界角C与介质
B
N'
的折射率n的关系是：
3.发生全反射的条件：
（1）光从光密介质进入光疏介质；ຫໍສະໝຸດ （2）入射角等于或大于临界角．
二、全反射的应用
１.全反射棱镜 (1)横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。
(2)全反射棱镜对光 线的控制作用：
方向改变90
（3）全反射棱镜的应用:
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,反射率高，几乎可达100%， 利用非常广泛， 例如望远镜、自行车尾灯等．
当大气层比较平静时，空气的密度随温度的升高而减小， 对光的折射率也随之减小，海面上空的空气温度比空中低， 空气的折射率下层比上层大。我们可以粗略地把空中的大 气分成许多水平的空气层，下层的折射率较大。远处的景 物发出的光线射向空中时，不断被折射，射向折射率较小 的上一层的入射角越来越大，当 光线的入射角大到临界角时，就 会发生 全反射现象。光线就会 从高空的空气层中通过空气的折 射逐渐返回折射率较低的下一层。
临界角．临界角用C 表
示
当光线从光密介质射入光疏介质时，如果入射 角等于或大于临界角，就发生全反射现象．
思考与讨论 不同的介质，由于折射率不同，在空气中发生全反
射的临界角是不一样的。请大家计算折射率为n的某种 介质在空气（真空）中发生全反射时的临界角C。
全反射 高中物理选修课件PPT 人教版
[再判断] 1．密度大的介质就是光密介质．(×) 2．两种介质相比较，折射率大的介质是光密介质．(√) 3．光密介质和光疏介质具有绝对性．(×)
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[再判断] 1．密度大的介质就是光密介质．(×) 2．两种介质相比较，折射率大的介质是光密介质．(√) 3．光密介质和光疏介质具有绝对性．(×)
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全反射
[先填空]ຫໍສະໝຸດ 1．光密介质和光疏介质光疏介质
光密介质
定义
折射率__较__小__的介质
折射率_较__大___的介质
传播速度 光在_光__密__介质中的传播速度比在_光__疏__介质中的传播速度小
光从__光__疏__介质射入_光__密___介质时，折射角小于入射角 折射特点 光从_光__密___介质射入_光__疏___介质时，折射角大于入射角
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2．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，
如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是( ) 【导学号：23570090】
A．从玻璃射入水晶
B．从水射入二硫化碳
C．从玻璃射入水中
D．从水晶射入水
E．从玻璃射入二硫化碳
【解析】 发生全反射的条件之一是光从光密介质射入光疏介质，光密介
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(2)全反射的条件 要发生全反射，必须同时具备两个条件： 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． (3)临界角与折射率的关系 光由介质射入空气(或真空)时，_s_in__C_＝__1n___(公式)．
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高中物理全反射优质PPT课件
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。
一、光密介质和光疏介质
几种介质的折射率
介质 金刚石
二氧化碳
玻璃 水晶
折射率
2.42 1.63 1.5-1.8 1.55
介质 岩盐 酒精
水 空气
折射率
1.55 1.36 1.33 1.00028
一、光密介质和光疏介质
A
N
97.6
三、全反射的应用
全反射棱镜
结 构： 横截面为等腰直角三角形
对光线的作用：
点击： 潜望镜
三、全反射的应用
例2.在夜晚，当马路上的汽车灯照射到前方自行车的尾灯时，自行车的尾 灯会发光，为什么？
解：自行车尾灯实际 上是全反射棱镜
三、全反射的应用 光导纤维
三、全反射的应用
由 内芯和外套两部分 组成，二者的折射率 光导纤维 不同， 内芯 的折射率大， 外套 的折射率
小。
点击观看
三、全反射的应用
内 层 折
A.原理：利用全反射原理（思考光 纤内外层折射率的差别）
射
率
B.作用：传输光、图象或者其他信
大
息
于 外 层
C.优越性：光纤通信的主要优点是 容量大、衰减小、抗干扰性强．
折
射
D.应用：光纤通信，医学及工业内
率
窥镜，饰品等……
三、全反射的应用
光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部
全反射
学习目标
1.知道什么是光疏介质，什么是光密介质； 2.理解光的全反射； 3.理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，
并能解决有关的问题； 4.知道光导纤维及其应用.
一、光密介质和光疏介质
几种介质的折射率
介质 金刚石
二氧化碳
玻璃 水晶
折射率
2.42 1.63 1.5-1.8 1.55
介质 岩盐 酒精
水 空气
折射率
1.55 1.36 1.33 1.00028
一、光密介质和光疏介质
A
N
97.6
三、全反射的应用
全反射棱镜
结 构： 横截面为等腰直角三角形
对光线的作用：
点击： 潜望镜
三、全反射的应用
例2.在夜晚，当马路上的汽车灯照射到前方自行车的尾灯时，自行车的尾 灯会发光，为什么？
解：自行车尾灯实际 上是全反射棱镜
三、全反射的应用 光导纤维
三、全反射的应用
由 内芯和外套两部分 组成，二者的折射率 光导纤维 不同， 内芯 的折射率大， 外套 的折射率
小。
点击观看
三、全反射的应用
内 层 折
A.原理：利用全反射原理（思考光 纤内外层折射率的差别）
射
率
B.作用：传输光、图象或者其他信
大
息
于 外 层
C.优越性：光纤通信的主要优点是 容量大、衰减小、抗干扰性强．
折
射
D.应用：光纤通信，医学及工业内
率
窥镜，饰品等……
三、全反射的应用
光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部
全反射
学习目标
1.知道什么是光疏介质，什么是光密介质； 2.理解光的全反射； 3.理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，
并能解决有关的问题； 4.知道光导纤维及其应用.
全反射【人教版】PPT课件
光的直线传播、反射、 折射、光路可逆
折射定律、折射率
现全实反意射义
2019/11/22
反射和折射 知识的深化
日常生活、现代 科学技术的发展 紧密相关
11
1、教材分析（地位和作用）
（3）编写特点
实现课程标 准基本要求
使学生容易 接受新知
思考与讨论
引发思考，交流互助
编
演示
生动形象，激发兴趣
写
特
例题
当堂演练，活跃思维
2019/11/22
17
二、教学背景分析
1、教材分析（地位和作用） 2、教学重、难点 3、教学对象分析 4、教学目标确立
2019/11/22
18
4、教学目标确立
学习物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生产 生活中的应用，关注习能力，养成良好的思
（1）学生的基本特点
× 抽象问题
× 理论定性问题
× 单纯的公式推导
演示
影像
声音
动画
（2）学生的知识准备
学生在上一节课刚刚学习了光的反射、折射定律、折射 率及光路可逆的知识，对光的折射和相关计算问题有一定 的基础，能较快的做出完整的光路图，初步掌握了实验观 察要领，并具备了一定的抽象思维能力。而本节内容是在 对光的折射理解的基础上进行的进一步研究，所以对于折 射率的理解和做光路图要先进行复习。
理解
掌握
全反射的现象
生活现象 科学解释
2019/11/22
8
1、教材分析（地位和作用）
（2）知识地位：
教材变化
2019/11/22
9
教材变化
第十三章 光
1 光的折射 2 光的干涉 3 实验：用双缝干涉测量 光的波长 4 光的颜色 色散 5 光的衍射 6 光的偏振 7 全反射 8 激光