2017-2018学年教科版选修3-4 光的全反射 学案
2017-2018学年教科版选修3-4 光的全反射 学案第2页

1.光疏介质和光密介质

任何介质的绝对折射率都大于1,折射率越大,光在其中传播的速度就越小,两种介质相比较,折射率较大的介质叫光密介质,折射率较小的介质叫光疏介质.

2.全反射现象

(1)临界角:折射角为90°时的入射角称为全反射临界角,简称临界角,用C表示,sin C=.

(2)全反射发生的条件

①光从光密介质射入光疏介质.

②入射角大于或等于临界角.

(3)全反射遵循的规律

①折射角随着入射角的增大而增大,折射角增大的同时,折射光线的强度减弱,亮度减弱,而反射光线的强度增强,亮度增强.

②当入射角增大到某一角度(即临界角)时,折射光线完全消失(即折射角为90°),入射光线的能量全部反射回原介质,入射光与反射光遵循光的反射定律.

[延伸思考]

为什么水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮?

答案 水或玻璃中的气泡是光疏介质,光经过水或玻璃照射气泡时,一部分光会发生全反射,相对于其他物体而言,有更多的光入射到人眼中,就好像光是由气泡发出的,因此人眼感觉气泡特别明亮.

二、全反射的应用

[问题设计]

1.如图1所示,自行车后面有尾灯,它虽然本身不发光,但在夜间行驶时,从后面开来的汽车发出的强光照在尾灯上时,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车.那么自行车的尾灯利用了什么原理?

图1

答案 利用了全反射的原理.

2.素有"光纤之父"之称的华裔科学家高锟博士,因在"有关光在纤维中的传输以用于光学通讯方面"取得的突破性成就,获得了2009年诺贝尔物理学奖,你知道光纤通讯的原理吗?

答案 光纤通讯利用了全反射的原理.

[要点提炼]

1.全反射棱镜的特点

(1)当光垂直于它的一个界面射入后,会在其内部发生全反射(如图2).全反射棱镜比平面镜的反射率高,几乎可达100%.