1、第第3 3节节 光的全反射光的全反射第四章 光的折射和全反射思考：沙漠蜃景形成的原因。新课引入新课引入沙漠蜃景思考：熏黑的铁球放入水中，为什么看上去会变得锃亮？新课引入新课引入熏黑的小钢球内容讲解内容讲解一、全反射及其产生条件一、全反射及其产生条件迷你实验室过程：用一束激光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上，让入射角由0逐渐增大，观察折射光和反射光的变化。结论：（1）折射角大于入射角；（2）当入射角增大到某一程度时，折射光完全消失。观察全反射现象一、全反射及其产生条件一、全反射及其产生条件全反射：光从玻璃射入空气时，当入射角增大到一定程度时，折射光完全消失，光全部都被反射回玻璃内，这种现象称为全反
2、射现象，简称全反射。临界角：刚好发生全反射时的入射角，称为全反射的临界角。注：临界角是发生全反射时的最小入射角。临界角的计算公式：光从折射率为n的某种介质射入真空或空气时的临界角C满足以下关系式：一、全反射及其产生条件一、全反射及其产生条件常见物质的临界角钻石：约为24.4水：约为48.8玻璃：3042一、全反射及其产生条件一、全反射及其产生条件发生全反射的条件：（1）光从折射率较大的介质射入折射率较小的介质；（2）入射角大于等于临界角。思考：只要光从一种介质斜射入另一种介质就能发生全反射吗？NBriNAO玻璃空气光疏介质与光密介质一、全反射及其产生条件一、全反射及其产生条件 名称项目光疏介质
3、光密介质定义折射率_的介质折射率_的介质传播速度光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度_ 注意：光疏介质光密介质是相对而言的，只有对给定的两种介质 才能谈光疏介质与光密介质，没有绝对的光疏、光密介质。光疏介质与光密介质的界定是以折射率为依据的,与介质 的其他属性(如密度等)无关。较小较大小一、全反射及其产生条件一、全反射及其产生条件迷你实验室“消失”的硬币过程：在桌子上放一枚硬币，取一只玻璃杯，里面盛满水，然后把玻璃杯压在硬币上。分别从杯壁，杯口看，能否看到硬币。给玻璃杯底蘸上一些水，再从杯壁看去，能否看到硬币。现象：从杯壁看，硬币不见了，从杯口向下望，硬币还在。给玻璃杯底蘸上一些水
4、，再从杯壁看去，可以看到硬币。一、全反射及其产生条件一、全反射及其产生条件迷你实验室现象解释：玻璃杯里面盛满水时，硬币发出的光线经过水的折射射到杯子的侧面时发生了全反射，光线不能从杯子射出，所以从杯子的侧面看去，硬币不见了。从杯口向下望，反射光线通过水面折射到空气中，能射入人的眼中，所以会觉得硬币还好好地放在那里。给玻璃杯底蘸上一些水，硬币射出的光线从水中穿过杯底再进入杯子里的水中。这种情况下杯底可以看成是一块平板玻璃，它上下都是水，光线通过的时候方向不变。这样，硬币射出的光线到达杯壁的时候，一部分光线入射角并不大，不满足全反射条件，这些光线从侧壁射出进入人眼就能看到杯底的硬币。二、全反射现象
5、二、全反射现象当熏黑的铁球放入水中时，球面和水之间形成空气层。日光从水照射到空气层时，会有部分光发生全反射，球看上去就变得锃亮了。鱼缸中上升的气泡亮晶晶的，也是由于光射到气泡上发生了全反射。二、全反射现象二、全反射现象太阳照到沙漠上，接近地面的热空气比上层空气的密度小，折射率也小，从远处物体射向地面的光，进入折射率较小的热空气层时被折射。当入射角大于临界角时发生全反射，人们逆着反射光看去，就会看到远处的倒景。沙漠蜃景产生蜃景示意图与蜃景形成原理一样，接近路面的空气比上层的空气温度高、密度小、折射率也小。从远处射向地面的光线，进入折射率小的热空气层时被折射，当入射角增大到一定程度就会发生全反射，
6、从远处看去，路面就会显得格外明亮光滑，像用水淋过一样。夏天公路远处像被水淋过二、全反射现象二、全反射现象全反射棱镜：截面为等腰直角三角形的棱镜。光垂直于截面的直角边射入棱镜时，光在截面的斜边上发生全反射，光线垂直于另一直角边射出。当光垂直于截面的斜边射入棱镜时，在两个直角边上各发生一次全反射，使光的传播方向改变了180。光传播方向改变90示意图光传播方向改变180示意图二、全反射现象二、全反射现象全反射棱镜的应用潜望镜典题剖析典题剖析典题剖析典题剖析例1 一束单色光从玻璃射入空气。已知玻璃的折射率n=1.53，当入射角分别为50、30时，光能否发生折射？若能，折射角为多大？分析：先根据玻璃的折
7、射率求出临界角，再比较入射角与临界角的大小，判断是否会出现全反射现象。若出现全反射现象，折射光线消失，若没有出现全反射现象，根据光的折射定律求解。典题剖析典题剖析讨论：玻璃的临界角一般在3042，题中关于全发射的判断结果是合理的。发生折射时，所求得的折射角大于入射角，结果合理。典题剖析典题剖析例2 临界角与光的颜色有关。某小区喷水池底部装有不同颜色的LED灯（可视为点光源），可在水面形成不同颜色的光斑（如图所示）。若水池底部水平，水面平静，红光与紫光在水面形成的光斑面积哪个更大？红光折射率小红光临界角大红光在水面形成的光斑大解：课堂小结课堂小结课堂小结课堂小结光的全反射全反射现象临界角全反射及其产生条件全反射全反射产生的条件沙漠蜃景光亮小球全反射棱镜敬请各位老师提出宝贵意见！
