1、百度文库老教师制作第十三章第十三章 光光第七节第七节 全反射全反射（一）、光疏介质和光密介质：（一）、光疏介质和光密介质：光疏介质：两种介质中折射率较小的介光疏介质：两种介质中折射率较小的介 质叫做光疏介质。质叫做光疏介质。光密介质：两种介质中折射率较大的介光密介质：两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质。质叫做光密介质。* *注意：注意：1 1、相对性：如水和空气比较；水和金刚、相对性：如水和空气比较；水和金刚石比较石比较 2 2、不能理解为介质密度。如水和酒精、不能理解为介质密度。如水和酒精. .ii （二）、思考光进入不同介质时的（二）、思考光进入不同介质时的角度大小关系：角度大小关系：
2、N NNNA AOOB B光疏介质光疏介质光密介质光密介质i ir r光从光疏介质进入光密介质光从光疏介质进入光密介质N NNNA AOOB B光疏介质光疏介质光密介质光密介质光从光密介质进入光疏介质光从光密介质进入光疏介质r r 逐渐增大入射角，当入射角增大到某一角逐渐增大入射角，当入射角增大到某一角度，折射角接近度，折射角接近9090时，继续增大入射角，时，继续增大入射角，这时会发生什么情况？这时会发生什么情况？ 1 1 2 2N NNNA AOOB B光疏介质光疏介质光密介质光密介质B B 1 1 2 2N NNNA AOO光密介质光密介质光疏介质光疏介质思考：思考：（三）、全反射的定义
3、：（三）、全反射的定义：光由光密介质射入光疏介质时，随着入光由光密介质射入光疏介质时，随着入射角的增大，当折射角增大到射角的增大，当折射角增大到9090时，折射时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做叫做全反射全反射思考：当入射角增大到某一角度，折射角就思考：当入射角增大到某一角度，折射角就会增大到会增大到9090，这个时候就会发生全反射，这个时候就会发生全反射，这个角度有什么特殊？有什么特殊的意义法这个角度有什么特殊？有什么特殊的意义法呢？呢？推导临界角推导临界角CC与介质折射率的关系与介质折射率的关系 光从折射率为光从折射率为n n的某种介质
4、射到空气的某种介质射到空气( (或真空或真空) )时的临界角时的临界角C C 就是折射角等于就是折射角等于9090时的入射角，根据折射定律可得：时的入射角，根据折射定律可得：nsinC1sinCsin90因而因而 ：nC1sinB BCCN NNNA AOO光密介质光密介质光疏介质光疏介质 临界角临界角：折射角等于折射角等于9090时的入射时的入射角叫做临界角，用符号角叫做临界角，用符号C C 表示表示常见物质的临界角：常见物质的临界角：水水：48.848.80 0 玻玻 璃璃：32320 0-42-420 0 金刚石金刚石：24.424.40 0（四）、全反射的条件：（四）、全反射的条件：
5、光从光密介质光从光密介质进入光疏介质进入光疏介质 入射角等于或入射角等于或大于临界角大于临界角CCOO光密介质光密介质N NNNA ACC光疏介质光疏介质CCCC90900 0全全反反射射nC1sin 思考：根据全反射所需条件思考：根据全反射所需条件解释我们所做的隐形实验？解释我们所做的隐形实验？例题：尝试过在游泳课的时例题：尝试过在游泳课的时候潜入水中看岸上的景物吗候潜入水中看岸上的景物吗? ?你你会发现水面上的所有景物，都出会发现水面上的所有景物，都出现在一个倒立圆锥里，为什么？现在一个倒立圆锥里，为什么？接近接近90900 0接近接近90900 0c cc c c cc c 解：由临界角
6、公式解：由临界角公式SinC=1/nSinC=1/n和水的率和水的率n=1.33n=1.33，可求得临界角，可求得临界角CC：SinCSinC= C=arcsinC=arcsin设圆锥的顶角为设圆锥的顶角为 ，则有，则有=2C=97.6=2C=97.60 0=48.8=48.80 0巩固练习：练习练习1 1：光从介质：光从介质a a射向介质射向介质b b，如果要，如果要在在a a、b b介质的分界面上发生全反射，那么必介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是什么？须满足的条件是什么？A A，a a是光密介质，是光密介质，b b是光疏介质是光疏介质B B、光在介质、光在介质a a中的速度必
7、须大于在介质中的速度必须大于在介质b b中中的速度的速度CC、光的入射角必须大于或等于临界角、光的入射角必须大于或等于临界角D D、必须是单色光、必须是单色光正确答案：A、C练习练习2 2：光由折射率为的介质中以400的入射角射到介质与空气的界面上，问能否发生全反射？2解析：不能发生全反射，因为全反射有两个条件，第一个条件为光从光密介质进入光疏介质，此题满足要求。第二个条件为入射角大于或者等于临界角，通过计算发现此介质临界角为45度，所以不满足要求，由此可知不能发生全反射。（五）、全反射的主要应用：1、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）454545454545I1 I2 I3O 物体
8、分析全反射反射成像时与平面镜对比的优越性全反射棱镜典型应用A、原理：利用全反射原理B、作用：改变光路C、优越性：反光率高,接近达到100%，成像失真小.D、应用：精密昂贵的光学仪器中，比方说显微镜，单反相机，潜望镜，望远镜2、光导纤维： 光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部内窥镜的结构 光导纤维在医学上的应用A、原理：利用全反射原理（思考光纤内外层折射率的差别）B、作用：传输光、图象或者其他信息C、优越性：光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强D、应用：光纤通信，医学及工业内窥镜，饰品等本节小结：1、光疏介质与光密介质的理解。2、全反射的定义。4、临界角的定义与计算。3、全反射的条件及判断。5、全反射的应用。思考思考: :请大家思考生活当中下列请大家思考生活当中下列现象与全反射现象有什么关系现象与全反射现象有什么关系? ?
