人教版高中物理选修3-4课件13-2《全反射》ppt
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高中物理 13.2全反射课件 新人教版选修3-4
Know--X分类法
费曼学习法--
实操
第二步 根据参考，复述你所获得的主要内容
（二） 根 据 参 考 复 述
1.参照教材、辅导书或笔记复述主要内容； 2.复述并不是照着读出来或死记硬背，而是用自己的话去理解 ，想象如果你要把
这个讲给别人听，你会怎样讲。 就像你按照前面的步骤对定于从句的理解是“定语部分是个从句”，就没必要死记
角叫做临界角，用符号C 表示．
光从折射率为n的某种介质射到空气
N
(或真空)时的临界角C 就是折射角等于
90°时的入射角，根据折射定律可得：
B
O 光疏介质
光密介质
C A
N'
sin90
1
n
sinC sinC
因而 ：
sin C 1 n
常见物质的临界角：水：48.80 玻 璃： 320-420 金刚石：24.40
正确答案：A、C
［练习2］：光由折射率为 2 的介质中以400 的入射角射到介质与空气的界面上，问能否发 生全反射？
解析：不能发生全反射，因为全反射有 两个条件，第一个条件为光从光密介质 进入光疏介质，此题满足要求。第二个 条件为入射角大于或者等于临界角，通 过计算发现此介质临界角为45度，所以 不满足要求，由此可知不能发生全反射。
第二节 全反射
（一）、光疏介质和光密介质：
光疏介质：两种介质中折射率较小的介 质叫做光疏介质。
光密介质：两种介质中折射率较大的介 质叫做光密介质。
*注意：
1、相对性：如水和空气比较；水和金刚 石比较…
2、不能理解为介质密度。如水和酒精..
（二）、思考光进入不同介质时的 角度大小关系：
N A
i O 光疏介质
费曼学习法--
实操
第二步 根据参考，复述你所获得的主要内容
（二） 根 据 参 考 复 述
1.参照教材、辅导书或笔记复述主要内容； 2.复述并不是照着读出来或死记硬背，而是用自己的话去理解 ，想象如果你要把
这个讲给别人听，你会怎样讲。 就像你按照前面的步骤对定于从句的理解是“定语部分是个从句”，就没必要死记
角叫做临界角，用符号C 表示．
光从折射率为n的某种介质射到空气
N
(或真空)时的临界角C 就是折射角等于
90°时的入射角，根据折射定律可得：
B
O 光疏介质
光密介质
C A
N'
sin90
1
n
sinC sinC
因而 ：
sin C 1 n
常见物质的临界角：水：48.80 玻 璃： 320-420 金刚石：24.40
正确答案：A、C
［练习2］：光由折射率为 2 的介质中以400 的入射角射到介质与空气的界面上，问能否发 生全反射？
解析：不能发生全反射，因为全反射有 两个条件，第一个条件为光从光密介质 进入光疏介质，此题满足要求。第二个 条件为入射角大于或者等于临界角，通 过计算发现此介质临界角为45度，所以 不满足要求，由此可知不能发生全反射。
第二节 全反射
（一）、光疏介质和光密介质：
光疏介质：两种介质中折射率较小的介 质叫做光疏介质。
光密介质：两种介质中折射率较大的介 质叫做光密介质。
*注意：
1、相对性：如水和空气比较；水和金刚 石比较…
2、不能理解为介质密度。如水和酒精..
（二）、思考光进入不同介质时的 角度大小关系：
N A
i O 光疏介质
(人教版)高中物理选修3-4课件：13.2全反射
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
2．全反射
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
自 学 线 索
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
学 基础导学
物理 选修3-4
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
解析：
当 P 点光线射到木板边缘时恰好发生全反射，即
在空气中没有出射光线，则圆板半径 r＝ htan C，又由全反射公 n2－1 1 1 h 式 sin C＝ ，cos C＝ ，即 tan C＝ 2 ，则 r＝ 2 . n n n －1 n －1
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
(1)气候条件：当大气比较平静且海面与上层空气温差较大 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．因海面上的空气温度比空中低，空气的下层比上层折射率 大．我们可以粗略地把空中的大气分成许多水平的空气层，如图 所示．
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
3．从能量角度来理解全反射 当光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角增大，折射角 也增大．同时，折射光线强度减弱，即折射光线能量减小，反射 光线强度增强，能量增加，当入射角达到临界角时，折射光线强 度减弱到零，反射光的能量等于入射光的能量． 4．不同色光的临界角 不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时， 频率越高的光 的临界角越小，越易发生全反射．
2．全反射现象
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
2．全反射
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
自 学 线 索
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
学 基础导学
物理 选修3-4
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
解析：
当 P 点光线射到木板边缘时恰好发生全反射，即
在空气中没有出射光线，则圆板半径 r＝ htan C，又由全反射公 n2－1 1 1 h 式 sin C＝ ，cos C＝ ，即 tan C＝ 2 ，则 r＝ 2 . n n n －1 n －1
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
(1)气候条件：当大气比较平静且海面与上层空气温差较大 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．因海面上的空气温度比空中低，空气的下层比上层折射率 大．我们可以粗略地把空中的大气分成许多水平的空气层，如图 所示．
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学 讲 要点例析 练 随堂演练 测 达标训练
3．从能量角度来理解全反射 当光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角增大，折射角 也增大．同时，折射光线强度减弱，即折射光线能量减小，反射 光线强度增强，能量增加，当入射角达到临界角时，折射光线强 度减弱到零，反射光的能量等于入射光的能量． 4．不同色光的临界角 不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时， 频率越高的光 的临界角越小，越易发生全反射．
2．全反射现象
物理 选修3-4
2013届高考物理课件第19章第三节《全反射》(人教版选修3-4)
二、应用全反射解决实际问题的基本方法 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，运算及变换进行动态分析或定量计算．
图19－3－1
A．蜃景是景物由于海平面对光的反射所成的像 B．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率 大 C．A是蜃景，B是景物 D．B是蜃景，A是景物 【思路点拨】 理解蜃景的形成关键在于理解蜃景 形成的光路，本题可借助于题中的图帮助理解．
【解析】 由题意可知，蜃景是光线全反射而形 成的，并不是平面镜所成的像，因此，A错误. 由 光的传播光路可知，光线由下层向上层传播时发 生全反射，因此，下层折射率大，是光密介质，B 错．B是实物，A是逆着光线看到的，所以A是蜃 景，C正确，D错误． 【答案】 C
d n2－1.
答案：r＋
d n2－1
涉及全反射的光路问题
例如3 图19－3－4所示为一直角棱镜的横截面，
∠bac＝90°，∠abc＝60°.一平行细光束从O点
沿垂直于bc面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的
折射率n＝，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，
则有光线( )
A．从ab面射出
B．从ac面射出
C．从bc面射出，且与bc面斜交 D．从bc面射出，且与bc面垂直
图中 S 点为圆形发光面边缘上一点，由该点发出的
光线能射出玻璃板的范围由临界光线 SA 确定，当
入射角大于临界角 C 时，光线就不能射出玻璃板了．
图中 Δr＝dtanC＝dcsionsCC，
人教版高中物理选修3-4,第13章第2节教学PPT
课 堂 互 动 探 究 当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
菜
单
新课标 ·物理
选修3-4
全反射及其产生条件
教 学 教 法 分 析 教 学 方 案 设 计 课 前 自 主 导 学 课 堂 互 动 探 究 当 堂 双 基 达 标
1 .基本知识 (1)全反射及临界角的概念 ①全反射：光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增
光的传播速度 折射率 光疏介质 光密介质 大 小 小 大
课 堂 互 动 探 究 当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
菜
单
新课标 ·物理
选修3-4
教 学 教 法 分 析 教 学 方 案 设 计 课 前 自 主 导 学
课 堂 互 动 探 究
(3)相对性：光疏介质、光密介质是相对的．任何两种透 明介质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的 大小来判定谁是光疏介质或光密介质．
单
课 堂 互 动 探 究 当 堂 双 基 达 标
光密介质 折射率 较小 的介质
光在 较小 介质中的传播速度比在 较小 介质中
课 时 作 业
菜
新课标 ·物理
选修3-4
教 学 教 法 分 析 教 学 方 案 设 计 课 前 自 主 导 学
2 .思考判断 (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．(×)
菜 单
课 堂 互 动 探 究 当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
新课标 ·物理
选修3-4
教 学 教 法 分 析 教 学 方 案 设 计 课 前 自 主 导 学
●新课导入建议 光亮的铁球在阳光下很刺眼，将铁球在点燃蜡烛上全部 熏黑，然后把它浸没在盛有清水的烧杯中，放在水中的铁球 变得比在阳光下更亮．把球取出，熏黑的铁球依然如故，如 何来解释这种现象呢？通过这节课的学习，你将明白其中的 奥妙．
高中物理选修3-4 第十三章 第2节 全反射
(3)蜃景的成因和规律
夏天，在气压恒定的海面上，空气密度随高度增 加而减小，对光的折射率也随之减小。从而形成一具 有折射率梯度的空气层。当光线通过此空气层时，将 发生偏转。如图所示，设一束从远处景物A发出的光 线a以入射角i由折射率为n处射入空气层。
当n, i一定时，从下层空气进入上 层空气的入射角不断增大，当增大 到由某两层空气的折射率决定的临 界角时，就会全反射。
思考1：
光进入疏、密不同介质时的角介质
r O 光疏介质
r 光密介质
B N'
i 光密介质
B N'
光从光疏介质进入光密介质 光从光密介质进入光疏介质
r＜i
r ＞i
思考2：
光从光密介质射向光疏介质时，逐渐增大入射角， 当入射角增大到某一角度时，折射角接近90°，继 续增大入射角，会发生什么现象？
例如：水、玻璃和金刚石三种介质比较，n水 ＝1.33 n玻璃＝1.5～1.9 n金刚石＝2.42。
对水而言，玻璃是光密介质；但对金刚石 而言，玻璃则是光疏介质。
2)、光疏介质与光密介质的界定是以折射率为 依据的,与介质的其它属性(如密度等)无关.
例如：水和酒精，n水＝1.33＜n酒精＝1.36， 酒精 相对于水是光密介质，但ρ水＞ρ酒精。
人在C处逆着C光线看，可看到经全反射形成 的倒立虚像；在B处逆着a光线看，也可看到经 折射形成的正立虚像。
总之，若人在较高处，看到的 蜃景是由折射形成的正立虚像； 若人在较低处，看到的蜃景是由 折射和全反射形成的倒立虚像。
(4)太阳光投射到小水滴上,产生色散现象.
N
B
θ2
O 光疏介质
光密介质
θ1
N' A
人教课标版选修3-4物理第十三章第二节《全反射》名师课件2
例题
一束光从某种介质射入空气中时，入射角 θ1=30°，折射角 θ2=60°，折射光路如图所示，则下列说法正确的是( )
A．此介质折射率为 3
B．此介质折射率为 3
3
C．相对于空气此介质是光密介质 D．光在介质中速度比在空气中大
入射角为30o
玻璃n=1.73 空气
入射光线
入射角为30o
反射光线
选修3-4 第十三章 第二节
探究全反射
沈阳市第五十一中学
授课人：侯婷
知识回顾：光的反射、折射及光的折射率。
入反 射射 角角 θ1 θ2 Nhomakorabeaθ3 折 射 角
空介气质1 介玻质璃2
θ1 = θ2 θ1 >θ3
n1<n2
介质1相对于介质2 介质1为光疏介质 介质2为光密介质
光疏介质：折射率较小的介质 光密介质：折射率较大的介质 光疏介质和光密介质是相对的
A．
B．
C．
D．
例题
N
A
O
M
i
B N′
例题
3.如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分 之一圆弧状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能 在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出。 (1)求该玻璃棒的折射率。 (2)若将入射光向N端平移， 当第一次射到弧面EF上时____发生全反射。 (填“能”“不能”或“无法确定能否”)
海市蜃楼
自主探究
1.水下有一点光源，在水边看到的是什么样，并画出光路图？
2.如果点光源距离水面距离为h，水的折射率为n，计算发光 面的面积。
3.若水中圆形亮斑的半径r均匀的增 大，则可推断水中的光源做什么运 动？ A. 匀速上升 B. 加速上升 C. 匀速下降 D. 加速下降
黑龙江省虎林市高级中学高中物理选修3-4课件：13-2全反射 (共11张PPT)
光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于 入射角，当入射角增大到一定程度，但还没 有达到900时，折射角就会增大到900。如果 入射角再增大，会出现什么现象？
B N N
θ2 O
θ1 N' A
空气 介质
θ2
B
O
θ1 N'
空气 介质
A
光由光密介质射入光疏介质时，同时发生反射和折 射，折射角大于入射角，随着入射角的增大，反射 光线越来越强，折射光线越来越弱，当折射角增大 到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线， 这种现象叫做全反射．
因而 ：
B
1 sin C n
光导纤维
全反射现象是自然界里常见的现象，我们常听 到的“光纤通信”就是利用了全反射的原理. 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 光从光密介质进入 光疏介质； ② 入射角 等于或大于临界角．
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。
N A θ1
O
θ2 N'
空气 介质
sin 90 1 n sin C sin C
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
Hale Waihona Puke BN θ2 O θ3 θ1 N'
空气
N O θ3 A C N' θ1
人教版高中物理选修3-4课件13.7《全反射》
N B
θ2
O 空气
介质
C
θ3 θ1 N'
A
N
O 空气
介质
θ3 θ1
C
A
N'
折射角θ2 为90°时，发生全反射现象．
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 θ1CFra bibliotekN'
A
发生全反射现象
当然，如果在玻璃的前表面镀银，就不会产生 多个像，但是前表面镀银，银面容易脱落．
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介质．光疏介质和光密介 质是相对的．
N A
θ2 ＞ θ3
N
A
θ1
O
空气
介质 1
n１ ＜ n2
θ1 O
空气 介质2
θ2
B N'
介质1相对介质2是光疏介质
θ3 B
N'
介质1与介质2相对空气都是光密介质
既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，由 此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角就会增大 到90°．
1 sin C
n
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．
光导纤维
全反射现象 是自然界里常见的 现象，我们常听到 的“光纤通信”就 是利用了全反射的 原理，为了说明光 导纤维对光的传导 作用，我们做下面 的实验．
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．
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）
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'