2 全反射
[学习目标] 1.知道什么是光疏介质和光密介质,理解它们具有相对性.2.理解全反射现象,掌握临界角的概念和全反射的条件.3.利用全反射条件,应用临界角公式解答相关问题.4.了解全反射棱镜和光导纤维.
一、全反射
1.光疏介质和光密介质
(1)光疏介质:折射率较小(填"大"或"小")的介质.
(2)光密介质:折射率较大(填"大"或"小")的介质.
(3)光疏介质与光密介质是相对(填"相对"或"绝对")的.
2.全反射现象
(1)全反射:光从光密介质射入光疏介质时,同时发生折射和反射.若入射角增大到某一角度,折射光线完全消失,只剩下反射光线的现象.
(2)临界角:刚好发生全反射,即折射角等于90°时的入射角.用字母C表示,光从介质射入空气(真空)时,发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sinC=.
(3)全反射发生的条件
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.
二、全反射棱镜
1.形状:截面为等腰直角三角形的棱镜.
2.全反射棱镜的特点
(1)当光垂直于它的一个界面射入后,都会在其内部发生全反射,与平面镜相比,它的反射率很高.
(2)反射面不必涂敷任何反光物质,反射时失真小.
三、光导纤维
1.原理:利用了光的全反射.
2.构造:由内芯和外套两层组成.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.
3.光纤通信的优点是容量大、衰减小、抗干扰性强等.
4.光导纤维除应用于光纤通信外,还可应用于医学上的内窥镜等.