2017-2018学年人教版选修3-4 全反射 第1课时 学案
2017-2018学年人教版选修3-4   全反射    第1课时    学案第2页

  B.光从光密介质射向光疏介质时,一定会发生全反射现象

  C.光从光密介质射向光疏介质时,可能不发生全反射现象

  D.光从光疏介质射向光密介质时,可能发生全反射现象

  解析 发生全反射时折射光线的能量为零,折射光线消失,所以选项A错误;发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质,且入射角大于或等于临界角,二者缺一不可,所以选项B、D错误,选项C正确.

  答案 C

  针对训练 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,如果光按下面几种方式传播,可能发生全反射的是(  )

  A.从水晶射入玻璃

  B.从水射入二硫化碳

  C.从玻璃射入水中

  D.从水射入水晶

  解析 根据发生全反射的条件,必须满足从光密介质射向光疏介质,故选项C正确.

  答案 C

  二、光导纤维

  1.原理:内芯的折射率比外套大,光传播时在内芯和外套的界面上发生全反射.

  2.优点:容量大、衰减小、抗干扰能力强、传播速率高等.

  3.应用:光纤通信;医学上的内窥镜.

  例2 光导纤维的结构如图1所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播,以下关于光导纤维的说法正确的是(  )

  

  图1

  A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面发生全反射

  B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面发生全反射

  C.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面发生折射

  D.内芯的折射率与外套的相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用

  解析 光导纤维的内芯折射率大于外套的折射率,光在由内芯射向外套时,在其界面处发生全反射,从而使光在内芯中传播,A对.

  答案 A

  三、全反射的定量计算

  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从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,根据sin C=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(如三角函数、反射定律等)进行判断推理、运算及变换.

  例3 如图2所示为一圆柱中空玻璃管,管内径为R1,外径为R2,R2=2R1.一束光线在圆柱横截面内射向玻璃管,为保证在内壁处光不会进入中空部分,问入射角i应满足什么条件?

  

图2