4.2全反射+课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptxVIP

第四章《光》第2节《全反射》

新知导入水中的气泡看上去特别明亮，这是为什么呢?晶莹剔透的露珠

新知讲解知识回顾：光的折射及光的折射率折射光θ2入射光θ1空气介质

思考：在不同入射的情况下，空气中的角度总比玻璃中角度大，说明光线的偏折程度跟介质的什么性质有关？介质的折射率影响光线偏折程度的因素请同学在笔记本上画出光线在玻璃和空气之间传播时的光路图θ1θ2空气（n1）NNAOB玻璃（n2）θ1θ2＞n１＜n2θ1θ2空气（n1）NNAOB玻璃（n2）

一、光密介质和光疏介质1.光密介质：折射率较大的介质。2.光疏介质：折射率较小的介质。（1）光疏介质和光密介质是相对的（2）“疏”、“密”不是指密度（3）光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的小。注意：物质折射率水1.33酒精1.36玻璃1.50密度1g/cm30.97g/cm32.5g/cm3酒精是光密介质酒精是光疏介质

光由光疏介质射入光密介质折射角小于入射角空气玻璃??光由光密介质射入光疏介质折射角大于入射角?折射率n1折射率n2既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。可以预料，当入射角增大到一定程度，但还没有达到900时，折射角就会增大到900。如果入射角再增大，会出现什么现象？思考与讨论空气玻璃??O折射率n1折射率n2O

思考：探究全反射现象设计实验：1.随着入射角的增加，折射角如何变化？2.折射光线和反射光线亮度如何变化？光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。当入射角增大到一定程度，折射角先会增大到90°，如果此时再增加入射角，会出现什么现象？

1.全反射：光由光密介质射入光疏介质时，同时发生反射和折射，折射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来越强，折射光线越来越弱，当折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。2.临界角（C）：折射角等于90°时的入射角二、全反射

NN思考讨论：全反射产生的条件是什么？全反射条件：(1)光从光密介质射入光疏介质；(2)入射角等于或大于临界角。入射角θ1≥临界角C︶C空气介质O

1、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,可能发生全折射的是()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：折射率相对较小的介质是光疏介质,折射率相对较大的介质是光密介质,发生全反射的条件之一是光由光密介质射向光疏介质,由此可知选项C正确。c

释疑：课本P90页，为什么水中的气泡看起来特别明亮？光从水射向气泡时，一部分光在分界面上发生了全反射

思考讨论：由于不同的介质的折射率不同，在光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角是不一样的。怎样计算光从折射率为n的某种介质射入空气（真空）发生全反射时的临界角C？临界角的正弦值与介质的折射率成反比，即介质的折射率越大，临界角越小。

例题：在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角多大？

在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角多大？几乎贴着水面射入水里的光线，在潜水员看来是从折射角为C的方向射来的，水面上其他方向射来的光线，折射角都小于C。CC

在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这个圆锥的顶角多大？水的折射率为1.33所以C=48.80则有圆锥顶角θ=2C=97.60CC

45?全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）45?45?45?45?45?光的强度不变，反射率高,接近达到100%，成像失真小.三、全反射的应用实例——全反射棱镜

全反射棱镜应用全反射棱镜作用：改变光的方向潜望镜

三、全反射的应用实例——光导纤维

三、全反射的应用实例——现象：光沿着弯曲的玻璃棒转弯【观察与思考】演示：激光笔发出的光射入一根弯曲的有机玻璃棒的一端，观察光传播的路径有什么特点。原因：当光在玻璃棒内传播时，如果从玻璃射向空气的入射角大于临界角，光会发生全反射，于是光在玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。光导纤维

光导纤维由纤芯与包层两层组成．纤芯的折射率比包层的大，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射．光纤的结构和导光原理

光纤的发展和应用医用内窥镜光纤通信具有容量大、衰减小、抗干扰能力强的特点

拓展：解释水柱导光现象原因分析①入射角大于临界角，发生全反射现象，没有光折射出水柱②入射角小于临界角，不能发生全反射现象，有光折射出水柱

1、空气中两条光线a和b从方框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光线如图甲所示。方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜