高中物理 第四章 光的折射 第3节 光的全反射学案 教科版选修3-4-教科版高中选修3-4物理学案VIP免费

第3节光的全反射1.知道光密介质和光疏介质，理解光的全反射现象．(重点)2.知道全反射的条件，能应用全反射条件解决有关问题．(重点＋难点)3.初步了解光导纤维的工作原理和光纤在生产、生活中的应用．一、全反射现象1．光密介质和光疏介质光在其中传播速度较小的介质，即折射率较大的介质叫光密介质．光在其中传播速度较大的介质，即折射率较小的介质叫光疏介质．光疏介质和光密介质是相对的．2．全反射现象光从光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质的现象．二、全反射条件1．发生全反射条件(1)光线从光密介质射入光疏介质．(2)入射角大于或等于临界角．2．临界角C折射角等于90°时的入射角叫做临界角．特别地，当光从某种介质射向真空(或空气)时，临界角C满足：n＝＝．三、全反射的应用——光导纤维1．光导纤维对光的传导原理利用了全反射原理．2．光导纤维的构造光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径从几微米到几十微米之间，由内芯和外层透明介质两层组成．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．3．光导纤维的应用——光纤通信光纤通信先将声音信号转换为光信号，利用光纤把光信号输出；到接收端再将光信号还原为声音信号．4．光纤通信的主要优点容量大、衰减小、抗干扰能力强、传输速率高．夏季的早晨，从某一方向看到植物叶子上的露珠格外明亮，玻璃中的气泡从侧面看也特别明亮，这是什么道理呢？提示：这是因为在露珠和叶子的界面上发生了光的全反射现象．对光疏介质和光密介质的理解1．相对性光疏介质和光密介质是相对而言的，并没有绝对的意义．例如：水晶(n＝1.55)对玻璃(n＝1.5)是光密介质，而对金刚石来说(n＝2.427)，就是光疏介质．同一种介质到底是光疏介质还是光密介质，是不确定的．2．对光路的影响由折射定律n1sini＝n2sinr可知，光若从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角；反之，光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角．即光在折射率越大的介质中传播时，越靠近法线，在折射率越小的介质中传播时，越远离法线．3．对光速的影响由v＝可知，同一束光在光密介质中传播速度比在光疏介质中要小．4．与密度无关光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小．例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介质．光疏介质、光密介质是对确定的两种介质而言的．任何两种透明介质都可以通过比较光在其中速度的大小或折射率的大小来判定谁是光疏介质或光密介质．(多选)下列说法正确的是()A．因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B．因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C．同一束光，在光密介质中的传播速度较大D．同一束光，在光密介质中的传播速度较小[解析]因为水的折射率为1.33，酒精的折射率为1.36，所以水对酒精来说是光疏介质；由v＝c/n可知，光在光密介质中的传播速度较小．[答案]BD全反射的理解及求解的基本思路1．对全反射的理解(1)光的全反射是光从光密介质进入光疏介质时，折射光线消失，只剩下反射光线的现象．(2)全反射是光的折射的特殊现象，光的反射定律适用于全反射．(3)发生全反射的条件是：光由光密介质射入光疏介质，且入射角大于等于临界角．2．求解全反射问题的基本思路(1)确定光是由光疏介质进入光密介质还是由光密介质进入光疏介质．(2)若光由光密介质进入光疏介质时，则根据sinC＝确定临界角，看是否发生全反射．(3)根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光路”．(4)运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理，运算及变换进行动态分析或定量计算．3．从能量的角度来理解全反射当光从光密介质射入光疏介质时，入射角增大，折射角增大．同时折射光线强度减弱，即折射光线能量减小，反射光线强度增强，能量增加．当入射角达到临界角时，折射光强减小到零，入射光的能量全部集中到反射光．一般情况下光由一种介质进入另一种介质时，既有反射又有折射，即光的能量有一部分反射回原物质中，而另一部分则进入其他介质中，发生全反射时光的能量全部反射回原介质中．命题视角1全反射现象的分析与判断如图所示，为一块建筑用幕墙...