高中物理人教版 (新课标)选修32 全反射说课课件ppt
展开学习目标:1.知道什么是光疏介质、光密介质.2.理解光的全反射现象以及发生条件.3.理解临界角的概念,会判断是否发生全反射,并能解决有关问题.4.知道光导纤维及其应用.重点难点:1.发生全反射的条件.2.临界角的计算及解决有关全反射的问题.
一、光密介质和光疏介质两种介质相比较,折射率大的介质叫________介质,折射率小的介质叫_______介质.1.光密介质和光疏介质是相对的,如酒精相对于水来说是光密介质,酒精相对于玻璃来说是光疏介质.2.光从光疏介质射入光密介质时,折射角______入射角;光从光密介质进入光疏介质时,折射角_________入射角.
二、全反射1.全反射光从_______介质射向_______介质时,当入射角超过某一角度C(临界角)时,折射光线______________,只剩下________光线的现象叫全反射.
3.全反射的条件(1)光线从________介质射入________介质.(2)入射角____________临界角.
三、光导纤维及光纤通信1.光导纤维是___________的特制___________ ,直径只有______________________之间.光导纤维对光有传导作用,是利用了___________的原理,光传播时在_______________的界面上发生全反射.2.光纤通信的主要优点是___________ 、 ___________ 、___________________.
一、理解全反射现象要理解全反射现象,就要注意观察“光从水中射入空气”的演示实验中入射光、反射光、折射光的方向变化及能量分配关系:1.折射角和反射角都随着入射角的增大而增大,但折射角增大的更快 .
2.从能量角度看,光在两种介质分界面上发生反射和折射时,若不计介质的吸收,入射光能量会分配成在反射和折射两部分,随着入射角的增大反射光增强,折射光减弱.3.当光从光密介质射向光疏介质时,当入射角增大到等于临界角时,折射角等于90°,这时,折射光的能量减小为零,折射光线已经消失,折射光能量全部转变为反射光的能量.
(2011年东城模拟)夏天,海面上的下层空气的温度比上层空气的温度低.可以设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的,远处的景物发出的光线由于不断被折射,越来越偏离原来的方向,以至发生全反射.人们逆着光线看去就出现了蜃景,如图19-3-1所示.下列说法中正确的是( )
A.蜃景是景物由于海平面对光的反射所成的像B.海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率大C.A是蜃景,B是景物D.B是蜃景,A是景物【思路点拨】 理解蜃景的形成关键在于理解蜃景形成的光路,本题可借助于题中的图帮助理解.
【解析】 由题意可知,蜃景是光线全反射而形成的,并不是平面镜所成的像,因此,A错误. 由光的传播光路可知,光线由下层向上层传播时发生全反射,因此,下层折射率大,是光密介质,B错.B是实物,A是逆着光线看到的,所以A是蜃景,C正确,D错误.【答案】 C
【点评】 海市蜃楼,夏天柏油路面特别明亮,都是由于全反射而形成的现象,对此类问题的分析应把握以下两点:(1)空气不能看作是一种均匀介质,应看作是一层一层的折射率不同的介质.(2)空气折射率的比较要借助于光路,分析不同层之间传播时的入射角和折射角,或是分析全反射发生的界面.
变式训练1 水中的空气泡看上去比较亮,对这一现象有以下不同的解释,其中正确的是( )A.空气泡对光线有会聚作用,因而较亮B.空气泡对光线有发散作用,因而较亮C.从空气泡到达水中的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮D.从水中到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮
解析:选D. 水中气泡是光疏介质,光经过水射向气泡时,一部分光会发生全反射,有更多的光反射入人眼,所以人会感到特别明亮.
【答案】 B【点评】 折射类问题的分析方法一般是先作出光路图,借助图形找出几何关系,尤其是注意在可能出现全反射情形下的折射问题.要点是求出临界角.
变式训练2 在厚度为d、折射率为n的大玻璃板下表面,有一个半径为r的圆形发光面.为了从玻璃板的上方看不见这个圆形发光面,可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片,问所贴纸片的最小半径应为多大?解析:根据题述,画出光路图如图所示.
如图19-3-4所示为一直角棱镜的横截面,∠bac=90°,∠abc=60°.一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜.已知棱镜材料的折射率n=,若不考虑原入射光在bc面上的反射光,则有光线( )A.从ab面射出B.从ac面射出C.从bc面射出,且与bc面斜交D.从bc面射出,且与bc面垂直
【答案】 BD【点评】 结合全反射的条件,画出光路图是解决此类问题的关键.
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