13.2全反射
学习目标:
1.能说出什么是全反射现象.
2.能说出临界角的概念和发生全反射的条件.
3.能说出光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用.
重点:
1.对全反射条件的理解.
2.有关临界角的计算.
难点:用全反射解释相关现象.
预习新课:一、全反射现象
1.光疏介质和光密介质
两种介质比较,折射率小的介质叫光疏介质;折射率大的介质叫光密介质.
2.全反射现象
(1)全反射现象:光从光密介质射入光疏介质时,同时发生反射和折射,当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫全反射.
(2)临界角:折射角恰好为90°时的入射角叫临界角,用C表示.
(3)发生全反射的条件:
a.光从光密介质射入光疏介质;b.入射角大于或等于临界角.
(4)折射率与临界角的关系:sin C=.
二、光导纤维的结构与应用
1.结构
实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝,直径只有几微米到一百微米之间,由内芯和外套两层组成.内芯的折射率比外套的大.光在光纤内传播时,在内芯与外套的界面上发生全反射.
2.应用
(1)医学上用光导纤维制成内窥镜,用来检查人体消化道等内脏的内部情况;
(2)光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰能力强.
预习交流
在炎热的夏天,逆着太阳光的方向看路面,会看到路面特别明亮,就像用水淋过一样,这是一种什么现象?为什么会发生这种现象?
答案:这是一种全反射现象.因为在太阳照射下,贴近路面附近的空气层稀薄,比上层空气的折射率小,从远处射向路面的太阳光,会发生全反射,从远处看去,路面显得格外明亮.
问题导学: 一、认识全反射现象
1.为什么说光疏介质和光密介质是相对的?
答案:折射率较小的介质称为光疏介质,折射率大小是相对的,例如水、水晶和金刚石三种物质相比较,水晶对水来说是光密介质,对金刚石来说是光疏介质.
2.光密介质与介质密度大小有没有关系,为什么?
答案:光密介质与介质密度大小没有必然联系,例如酒精对水来说,酒精是光密介质,但酒精的密度却小于水的密度.
3.观察课本中光由光密介质射入玻璃的演示实验,思考反射光线和折射光线是如何变化的?
答案:入射角增大时,反射光线和折射光线离法线越来越远,反射光越来越强,