第2课时全反射[研究选考·把握考情]知识内容全反射考试要求加试b教学要求1.区分光疏介质和光密介质2.了解光的全反射现象,知道全反射现象产生的条件3.知道光导纤维和全反射棱镜,了解它们的应用4.会计算全反射临界角知识点一全反射[基础梳理]1.光疏介质和光密介质(1)折射率较小的介质称为光疏介质,折射率较大的介质称为光密介质。(2)光疏介质与光密介质是相对的。2.全反射当光从光密介质射向光疏介质时,同时发生折射和反射,如果入射角逐渐增大,折射光离法线会越来越远,而且越来越弱,反射光却越来越强。当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫做全反射。3.临界角(1)定义:折射角为90°时的入射角叫做临界角。(2)临界角C与折射率n的关系:sin__C=。4.发生全反射的条件当光从光密介质射入光疏介质时,如果入射角等于或大于临界角,就会发生全反射现象。[要点精讲]1.对光疏介质和光密介质的理解(1)光疏介质和光密介质是相对而言的。(2)光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小。(3)光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。(4)光疏和光密是从介质的光学特性来说的,并不指它的密度大小。2.全反射(1)临界角:折射角为90°时的入射角称为全反射的临界角,用C表示,sinC=。(2)全反射的条件:①光由光密介质射向光疏介质;②入射角大于或等于临界角。(3)全反射遵循的规律:发生全反射时,光全部返回原介质,入射光与反射光遵循光的反射定律。【例题】某种介质对空气的折射率是,一束光从该介质射向空气,入射角是60°,则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气,Ⅱ为介质)()解析由题意知,光由光密介质射向光疏介质,由sinC==,得C=45°<θ1=60°,故在两介质的界面上会发生全反射,只有反射光线,没有折射光线,故选项D正确。答案D知识点二全反射棱镜[基础梳理]1.定义:用玻璃制成的截面为等腰直角三角形的棱镜。2.当光垂直于它的一个界面射入后,会在其内部发生全反射(如图1)。全反射棱镜比平面镜的反射率高,几乎可达100%。图1[即学即练]空气中两条光线a和b从方框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光线如图2所示。方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜。下图给出了两棱镜的四种放置方式的示意图。其中能产生图中效果的是()图2解析四个选项产生光路效果如下图:由上图可知B项正确。答案B知识点三光导纤维[基础梳理]1.构造及传播原理:光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝,由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套大,光由一端进入,在两层的界面上经过多次全反射,从另一端射出,如图3所示。图32.应用:光纤通讯、医学上的内窥镜。[即学即练]如图4所示是两个城市间的光缆中的一条光导纤维,光缆长为L,它的玻璃芯的折射率为n1,外层材料的折射率为n2,光在空气中的传播速度为c,光由它的一端射入,经全反射后从另一端射出(已知sinθ=n2/n1,其中θ为全反射的临界角),则有()图4A.n1>n2B.n1