第十四章 第1讲　光的折射　全反射.pptxVIP

;;课程标准;;1．光的折射定律折射率

(1)折射定律

①内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在________内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成__比。;(2)折射率

①折射率是一个反映介质的________的物理量。

;2．全反射光导纤维

(1)全反射定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全____，只剩下反射光的现象。

(2)条件

①光从光密介质射入光疏介质。

②入射角__________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sinC＝__。介质的折射率越大，发生全反射的临界角越__。;光从光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角；光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。

(4)光导纤维

光导纤维的原理是利用光的______，如图所示。

无论折射现象还是反射现象，光路都是可逆的。

;教材链接·想一想请仔细阅读人教版教材选择性必修第一册P93“演示”——观察光在弯曲的有机玻璃棒中传播的路径，回答以下问题。

光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套的材料不同，光在内芯中传播。请思考：

;(1)内芯和外套的折射率关系是怎样的？

提示：光纤内芯的折射率比外套的大；

(2)光纤信号在哪个界面发生全反射？

提示：光纤信号在内芯和外套的界面上发生全反射。

;1．无论是光的折射，还是反射，光路都是可逆的。()

2．入射角越大，折射率越大。()

3．若光从空气射入水中，它的传播速度一定增大。()

4．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。()

5．只要入射角足够大，就能发生全反射。()

6．光线从光疏介质进入光密介质，入射角大于等于临界角时发生全反射现象。();;考点一折射定律和折射率;2．应用光的折射定律解题的一般思路

(1)根据入射角、折射角及反射角之间的关系，作出比较完整的光路图。

(2)充分利用光路图中???几何关系，确定各角之间的联系，根据折射定律求解相关的物理量，如折射角、折射率等。

(3)注意在折射现象中，光路是可逆的。

;【典例1】如图所示，某潜水员在海中潜水，处于距离海岸7m、海面下4m的E点，潜水员观察岸上的竖直放置的标尺杆F，标尺杆F长6m，潜水员能看到杆的一半刻度。已知海面CD到海岸AB的高度为3m，标尺杆F到岸边A点的距离为4m。

;(1)海水的折射率为多少？

【解析】光路图如图甲所示。

;(2)若由于涨潮海面CD上升了3m与海岸AB平齐，潜水员相对海岸位置不变，则此时潜水员能看到的标尺杆长度为多少？

【解析】涨潮后的光路图如图乙所示。

;1．(2024·江苏卷)现有一光线以相同的入射角θ，打在不同浓度NaCl的两杯溶液中，折射光线如图所示(β1β2)，已知折射率随浓度增大而变大。则()

A．甲折射率大

B．甲浓度小

C．甲中光线的传播速度大

D．甲临界角大;(1)光穿过透明材料所用的时间；;(2)要使两束单色光经过透明材料后会聚到光屏上的N点，通过计算说明应将透明材料沿MN向左还是向右移动。

答案：应将透明材料沿MN向右移动

;考点二全反射光导纤维;2．全反射规律的应用

(1)全反射棱镜

截面是等腰直角三角形的棱镜(通常是玻璃做成的)叫全反射棱镜。它的特殊作用一般有如图所示的四种情况。;(2)光导纤维

光导纤维简称“光纤”，它是非常细的特制玻璃丝(直径在几微米到一百微米之间)，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大。;3．(2023·湖北卷)如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为();4．光导纤维是传光的细圆玻璃丝，每根纤维分内外两层。一束光由光纤端面从空气射向内层材料，经内、外层材料的分界面发生多次全反射后沿呈锯齿形的路线可以无损地传到另一端。如图所示为一根光纤的截面图，左端面与两种材料的界面垂直，当光从端面的圆心O入射后，在从光纤的一端传到另一端的过程中光线不从内壁漏掉时，入射角的最大值为θ1。已知内层和外层材料的折射率分别为n1和n2(n1＞n2)，光在真空(空气)中的传播速度为c。求：

;(1)sinθ1的值；

解析：画出光在光纤中传播的光路图如图甲所示。

;(2)若光纤的长度为l，光以θ1射入后在光纤中传播的时间。

解析：画出光在光纤中传播的光路图如