高中物理 第十三章 光 第2课时 全反射学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案VIP免费

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