物理选择性必修 第一册2 全反射优秀ppt课件

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全反射
第4章 第2节
人教版高中物理选择性必修1
板书设计
作业布置
拓展提高
课堂总结
水中的气泡看上去特别明亮，这是为什么呢?
新知导入
知识回顾：光的折射及光的折射率
新知讲解
1.光疏介质：折射率较小的介质2.光密介质：折射率较大的介质（1）光疏介质与光密介质是相对的。（2）光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的小。
新知讲解
思考与讨论：既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，可以预料，当入射角增大到一定程度，但还没有达到90°时，折射角就会增大到90°。如果入射角再增大，会出现什么现象？
实验探究
一、全反射
新知讲解
全反射： 光由光密介质射入光疏介质时，同时发生反射和折射，折射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来越强，折射光线越来越弱，当折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。
新知讲解
N
N
思考讨论：全反射产生的条件是什么？全反射条件：(1)光从光密介质射入光疏介质； (2)入射角等于或大于临界角。
新知讲解
释疑：课本P85页，为什么水中的气泡看起来特别明亮？
光从水射向气泡时，一部分光在分界面上发生了全反射
新知讲解
思考讨论：由于不同的介质的折射率不同，在光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角是不一样的。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？
临界角的正弦值与介质的折射率成反比，即介质的折射率越大，临界角越小。
新知讲解
1、如图所示,某种透明物质制成的直角三棱镜ABC,∠A等于30°,一束光线在纸面内垂直AB边射入棱镜。如图所示,发现光线刚好不能从BC面射出,而是最后从AC面射出。求:(1)透明物质的折射率n。(2)光线从AC面射出时的折射角α的正弦值。
课堂练习
解析：(1)由题意可知,光线从AB边垂直射入,恰好在BC面发生全反射,光线最后从AC面射出,光路图如图。设该透明物质的临界角为C,由几何关系可知
课堂练习
例题：水的折射率是1.33，（1）水的临界角是多少？（2）在潜水员看来，岸上的所有景物，都出现在一个倒立的圆锥里这个圆锥的顶角是多大？
例题
新知讲解
全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）
45
45
45
45
45
二、全反射棱镜
光的强度不变，反射率高,接近达到100%，成像失真小.
新知讲解
全反射棱镜应用
全反射棱镜作用：改变光的方向
潜望镜
新知讲解
三、光导纤维
新知讲解
观察：光在弯曲的有机玻璃棒中传播的路径。
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。
新知讲解
2、如图所示,AB为一直光导纤维,AB之间距离为s,使一光脉冲信号从光导纤维中间入射,射入后在光导纤维内芯与外套的界面上恰好发生全反射,由A点传输到B点所用时间为t,求光导纤维所用材料的折射率n。
课堂练习
1、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 图甲所示。方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜。图乙给出了两棱镜四种放置方式的示意图,其中能产生图甲效果的是(　　)
解析:四个选项产生光路效果如图所示。
B
拓展提高
2、已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63,如果光按下面几种方式传播,可能发生全折射的是(　　)A.从水晶射入玻璃 B.从水射入二硫化碳C.从玻璃射入水中 D.从水射入水晶
解析：折射率相对较小的介质是光疏介质,折射率相对较大的介质是光密介质,发生全反射的条件之一是光由光密介质射向光疏介质,由此可知选项C正确。
c
拓展提高
3、某种介质相对空气的折射率是 ,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 ,得C=45°<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。
D
拓展提高
水流导光
将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。用激光水平射向塑料瓶小孔入图，激光可由激光笔产生)，观察光的传播路径。
拓展提高
全反射
光疏介质与光密介质
全反射的条件
全反射现象
全反射的应用
光密介质射入光疏介质
入射角大于等于临界角
全反射棱镜
光导纤维
课堂总结
全反射
光疏介质与光密介质
全反射的条件
全反射现象
全反射的应用
光密介质射入光疏介质
入射角大于等于临界角
全反射棱镜
光导纤维
板书设计
课后练习和同步练习
作业布置
课程结束
人教版高中物理选择性必修1