2017-2018学年人教版选修3-4 第十三章 2.全反射 学案
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课堂互动

三点剖析

1.全反射现象

光密介质和光疏介质:

不同折射率的介质相比较,折射率大的叫光密介质,折射率小的叫光疏介质。

注意:光密介质和光疏介质是相对而言的,不是绝对的。

全反射现象

光从光密介质射向光疏介质时,通常情况下,在两种介质的界面上要同时发生反射和折射,但是,如果满足一定的条件,折射光线就会消失,入射光全部被反射回来,这种现象叫全反射现象。

注意:要结合实验来理解全反射现象,这也是学习物理的一种重要方法,因为物理是一门实验科学。

2.发生全反射的条件

临界角:

折射角等于90°时的入射角叫临界角,用C表示,且有sinC=

注意:上式中的C是指光从折射率为n的介质射向空气(或真空)时的临界角。

正确理解产生全反射的条件及反射现象

发生全反射要同时满足下面两个条件:一是光要从光密介质射向光疏介质;二是入射角等于或大于临界角。

要注意观察"光从玻璃射入空气"的演示实验中入射光线、反射光线、折射光线的方向变化及光线的亮度(能量)变化规律:入射角增大时,折射角增大,同时,折射光线的强度减弱(能量减小),而反射光线的强度增强(能量增大);当入射角等于或大于临界角时,折射光线的能量减弱到零,折射光线不再存在,反射光线和入射光线强度相同,即发生了全反射。

注意:在全面理解和掌握发生全反射条件的同时,还要掌握发生全反射以前,增大入射角时,反射光线、折射光线的强度(能量)变化。在后面的学习中,也会用到这方面的知识。

3.全反射的应用:光导纤维和全反射棱镜

光导纤维:

(1)作用:传递声音、图像及各种数字信号

(2)原理:光的全反射。

(3)构造特点:双层,外层材料的折射率比里层材料的折射率小。

(4)优点:容量大、衰减小、抗干扰能力强。

(5)实验应用:光纤通信、医用胃镜等。

全反射棱镜:形状是等腰直角三角形棱镜,在玻璃内部,光射向玻璃与空气界面时,入射角大于临界角,发生全反射。与平面镜相比,它的反射率高,几乎可达100%,由于反射面不涂敷任何反光物质,所以反射失真小。

各个击破

【例1】 下列说法正确的是( )

A.因为水的密度大于酒精的密度,所以水是光密介质

B.因为水的折射率小于酒精的折射率,所以水对酒精来说是光疏介质

C.同一束光,在光密介质中的传播速度较大

D.同一束光,在光密介质中的传播速度较小

解析:因为水的折射率为1.33,酒精的折射率为1.36,所以水对酒精来说是光疏介质;由v=c/n可知,光在光密介质中的速度较小。本题答案是BD。