1、
2、掌握临界角的概念、
3、了解全反射现象的应用。
【重点】临界角的概念及表达式、全反射的条件、
【难点】全反射的条件、全反射的应用。
1、当光由________当光线射入光密介质时,若入射角增大到特定值,光线将完全反射回原介质中,这一现象被称为全反射。
2、发生全反射的两个条件是:(1)______________________;(2)_______________________。
3、我们常说的“光纤通信”是利用了光的__________原理。
4、传统的导线传输技术存在衰减大、容量小、抗干扰能力弱等缺点,而光纤通信的主要优点就是_________、衰减小_____________能力强。
1、水一定是光密介质。
2、两种介质相比,光在光密介质中的速度一定较小。
3、两种介质相比,光密介质的密度一定较大。
4、光线从一种介质进入另一种介质时,在光密介质中与法线夹角较小。
5、两种介质相比,光疏介质的折射率一定较小。
二、
1.想一想:水中的气泡看上去特别明亮,这是为什么呢?
光疏介质:
光密介质:
如图光沿半圆形玻璃砖的半径射至其平直边缘,在此界面处发生反射与折射现象。逐渐增大入射角,观察反射光线和折射光线的变化。
折射角逐渐________
反射光线亮度逐渐________;
当入射角增大到某一角度时,折射光线消失,________________。
全反射:当光从光疏介质射入光密介质时,光线全部被反射回原光密介质的现象。
临界角:当光从光密介质射入光疏介质时,折射角等于900角时的入射角叫做临界角。用C表示。
临界角C的大小由折射率可得:
临界角的正弦值:
思考与讨论:
光从不同介质射入空气(真空)时,由于折射率差异,全反射的临界角各不相同。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?计算时可以先考虑图的情形:光以接近90°的入射角从空气射入介质,求出这时的折射角。
玻璃棱镜的截面为三角形,当光从图中所示的方向射入玻璃时,由于光的方向与玻璃面垂直,光线不会发生折射。在玻璃内部,当光射向玻璃与空气的界面时,若入射角大于临界角,则发生全反射。与平面镜相比,它的反射率高,________________。这种棱镜在光学仪器中可用来改变光的方向。
1966年,33岁的华裔科学家__________提出:光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息。__________因此获得2009年诺贝尔物理学奖。根据这一理论制造的光导纤维(opticalfiber)已经普遍应用到通信领域。这其中就用到了__________原理。
想一想:
如图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。
当光在有机玻璃棒内传播,若从有机玻璃射向空气的入射角超过临界角,光线将发生全反射,从而在有机玻璃中沿锯齿形路径行进。这就是__________的原理。
实用光导纤维的直径只有几微米到一百微米。因为很细,一定程度上可以弯折。
如果把光导纤维聚集成束,使纤维在两端排列的相对位置一样,图像就可以从一端传到另一端(图1)。医学上用这种光纤制成内窥镜②(图2)用来检查人体胃、肠、气管等脏器的内部。内窥镜装备有两组光纤,一组用于传输光以照亮人体内部,另一组则将体内图像传出供医生观察。
光导纤维的用途很大,医学上将其制成__________,用来检查人体内脏的内部。
实际的内窥镜装备有两组光纤,一组用于照明,另一组用于图像传输。
光导纤维的用途很大,通过它可以实现__________。
光纤通信的主要优点是__________、__________、__________。一路光纤的传输能力理论值为__________,__________。
虽然光纤通信的发展历史只有20多年的,但是发展的速度是惊人的。
D.光线从光疏介质射向光密介质时,不可能发生全反射
3.(单选)如图所示,口径较大、
【解析】光从光密介质(如水)进入光疏介质(如空气),当入射角小于临界角时,不会发生全反射。只要在未发生全反射的区域,上方或侧面有光线射出,这些光线进入人眼,人就能观察到小球,因此A选项正确。