13.2全反射
学习目标:1.知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念.2.理解全反射的条件,能计算有关问题和解释相关现象.3.了解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:理解全反射的条件,能计算有关问题和解释相关现象.
难点:了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用.
预习导学
1.全反射
(1)定义:光从光密介质射入光疏介质,当入射角增大到某一角度时,折射光线消失,只剩下反射光线的现象。
(2)条件:①光从光密介质射向光疏介质。②入射角大于等于临界角。
(3)临界角:折射角等于90°时的入射角。若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时,发生全反射的临界角为C,则sin C=。介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小。
2.光导纤维
光导纤维的原理是利用光的全反射(如图2)。
图2
[思考判断]
(1)光的传播方向发生改变的现象叫光的折射。( )
(2)折射率跟折射角的正弦成正比。( )
(3)入射角足够大,也不一定能发生全反射。( )
(4)若光从空气中射入水中,它的传播速度一定增大。 ( )
(5)已知介质对某单色光的临界角为C,则该介质的折射率等于。( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
课堂互动探究
全反射的综合应用
求解光的折射、全反射问题的四点提醒
(1)光密介质和光疏介质是相对而言的。同一种介质,相对于其他不同的介质,可能是光密介质,也可能是光疏介质。
(2)如果光线从光疏介质进入光密介质,则无论入射角多大,都不会发生全反射现象。
(3)在光的反射和全反射现象中,均遵循光的反射定律,光路均是可逆的。
(4)当光射到两种介质的界面上时,往往同时发生光的折射和反射现象,但在全反射现象中,只发生反射,不发生折射。
【典例】如图6,在注满水的游泳池的池底有一点光源A,它到池边的水平距离为3.0 m。从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角,水的折射率为。