物理2 全反射图文ppt课件

这是一份物理2 全反射图文ppt课件，共36页。PPT课件主要包含了图4-2-1，完全消失，图4-2-2，图4-2-3，图4-2-4，图4-2-5，图4-2-6，图4-2-7，图4-2-8，答案如图所示等内容，欢迎下载使用。

1.知道光密介质和光疏介质的概念,认识光的全反射现象.2.知道全反射棱镜及其应用.3.初步了解光导纤维的工作原理及光纤技术对社会经济生活的重大影响.
全反射现象在日常生活中经常能遇到,本节要探讨光发生全反射的条件以及相关应用.全反射及其发生的条件是本节的重点,也是培养学生科学思维,帮助他们形成物理观念的重要载体.教材首先通过展示水中气泡看上去特别明亮的现象引出全反射的话题,意在培养学生通过观察生活现象提出物理问题的科学探究素养.教材介绍光密介质和光疏介质的定义及其相对性,目的是为得出全反射产生的条件作铺垫.教材通过半圆形玻璃砖的演示实验引出全反射的定义和临界角的概念.在演示实验时,要引导学生全面、全程观察.
特别要注意观察:随着入射角逐渐增大,反射光线和折射光线的角度和亮度发生变化;当入射角达到某一极限角度时,折射角达到90°,折射光完全消失,只剩下反射光.全反射棱镜和光导纤维是对全反射原理的应用,这部分内容有利于开阔学生视野,加深对全反射的认识.
学习任务一:全反射现象的理解
[教材链接] 阅读教材第85~86页,填写全反射的相关知识(1)光疏介质和光密介质①光疏介质:折射率　　　　的介质称为光疏介质. ②光密介质:折射率　　　　的介质称为光密介质. (2)全反射:光从光密介质射入光疏介质,当入射角增大到某一角度,使折射角达到　　　时,折射光　　　　　,只剩下反射光,这种现象叫作全反射. 
(3)临界角定义:光从光密介质射入光疏介质,使折射角等于　　　　时的入射角叫作临界角. 表达式:sin C=　　　　. 
1.光从一种介质射到另一种介质的界面上,反射现象一定发生,折射现象有可能发生.若发生了全反射,则折射光线消失,折射现象没有发生,反射光的能量等于入射光的能量.2.全反射现象仍然符合光的反射定律.3.发生全反射时必须同时满足的两个条件是:光从光密介质射入光疏介质,且入射角等于或大于临界角.
学习任务二:全反射棱镜对光线的作用
(2)全反射棱镜改变光路的几种情况
[答案] 400 nm　
[答案] BC面　与AB面平行　计算过程见解析,光路图如图所示
例3 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4-2-4所示.方框内有两个折射率n=1.5的全反射玻璃棱镜.图4-2-5给出了两棱镜的四种放置方式的示意图,其中能产生图4-2-5中效果的是(　　)
[解析] 四个选项的光路图如图所示,故B正确.
[物理观念] 实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝,直径在几微米到一百微米之间,由内芯和外套两层组成,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,使反射光的能量最强,实现远距离传送.因此,光信号能携带着声音、图像以及各种数字信号沿着光纤传输到很远的地方,实现光纤通信,其主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强等.医学上用光导纤维制成内窥镜,用来检查人体的胃、肠等器官内部,如图4-2-6所示.
学习任务三:光导纤维的结构与应用
例4 [2020·陕西西安中学期中] 图4-2-7为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,AB代表端面.光线以入射角i从端面的O点射入,在D处恰好发生全反射.已知光在真空的传播速度为c.(1)求光在玻璃丝中的折射率;
例4 [2020·陕西西安中学期中] 图4-2-7为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,AB代表端面.光线以入射角i从端面的O点射入,在D处恰好发生全反射.已知光在真空的传播速度为c.(2)若玻璃丝长为L,求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面的时间.
变式 光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的.如图4-2-8所示,一光导纤维内芯折射率为n1,外套折射率为n2,一束光信号与界面成角α由内芯射向外套,要在界面发生全反射,必须满足的条件是(　　)A.n1>n2,α小于某一值 B.n1n2,α大于某一值 D.n1[解析] 要使光信号在内芯与外套的界面上发生全反射,必须让内芯的折射率n1大于外套的折射率n2,同时入射角必须大于某一值,故α应小于某一值,A正确.
光导纤维是全反射现象的应用,解决此类问题要注意两点:(1)全反射问题.要使光在光导纤维侧面发生全反射,光在光纤侧面的入射角必须大于临界角,注意光在光纤侧面的入射角与进入光纤端面时的入射角之间的关系.(2)传播时间问题.光在光纤中的传播时间等于光纤长度与光速在光纤轴线方向的分量的比值,在刚好发生全反射时,光速在光纤轴线方向的分量最小,时间最长.
2.(多选)一玻璃砖横截面如图所示,其中ABC为直角三角形(AC边未画出),AB为直角边,∠ABC=45°;ADC为一圆弧,其圆心正好为BC边的中点;此玻璃的折射率为1.5.P为一贴紧玻璃砖放置的与AB边垂直的光屏.若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖,则(　 　)A.从BC边折射出一束宽度与BC边长度相等的平行光B.光屏上有一亮区,其宽度小于AB边的长度C.光屏上有一亮区,其宽度等于AC边的长度D.当光屏向远离玻璃砖的方向平行移动时,光屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大
3.一厚度为h的玻璃板水平放置,其下表面贴有一半径为r的圆形发光面.在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片,圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上.已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射),求玻璃板的折射率.
[解析] 如图所示,从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线射到玻璃板上表面A'点恰好发生全反射,
1.(全反射的条件)关于全反射,下列叙述中正确的是(　　)A.发生全反射时仍有折射光线,只是折射光线非常弱,因此可认为折射光线不存在B.光从光密介质射向光疏介质时有可能不发生全反射现象C.光从光密介质射向光疏介质时一定发生全反射现象D.光从光疏介质射向光密介质时有可能发生全反射现象
2.(全反射棱镜)图4-2-9中的等腰直角三角形表示三棱镜的截面.光线垂直于直角边入射,在底面上发生全反射,由此可知棱镜的折射率不可能是(　　)A.1.7 D.1.3