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13.2《全反射》.pptx

1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,13.,2,全反射,1/31,2/31,水中或玻璃中气泡看起来尤其明亮,

2、原因是:光从水或玻璃射向气泡时,一部分光在分界面上发生了全反射,3/31,4/31,自学指导,1.,什么是光疏介质,什么是光密介质;,2.,什么是光全反射及发生全反射条件,3.,什么是临界角及怎样计算临界角,4.,全反射棱镜结构及原理,.,5.“,光纤通信”原理及其应用,.,5/31,不一样介质折射率不一样,我们把折射率较小介质称为光疏介质,折射率较大介质称为光密介质,光疏介质和光密介质是相正确,1,3,N,N,A,O,B,1,2,空气,N,N,A,O,B,全反射,介质,1,空气,介质,2,介质,1,相对介质,2,是光疏介质,介质,1,与介质,2,相对空气都是光密介质,2,3,n,n,2,6/

3、31,既然光由光密介质射入光疏介质时,折射角大于入射角,由此能够预料,当入射角增大到一定程度时,折射角就会增大到,90,1,2,介质,N,N,A,O,B,空气,1,2,介质,N,N,A,O,B,空气,折射角,2,为,90,时,会发生什么情况?,7/31,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,伴随入射角增大,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,折射角,2,为,90,时,发生全反射现象,1,3,介质,N,N,A,O,C,空气,1,2,介质,N,N,A,O,B,空气,3,C,8/31,1,3

4、光密介质,N,N,A,O,C,光疏介质,在研究全反射现象中,刚好发生全反射,即折射角等于,90,时入射角是一个很主要物理量,叫做临界角临界角用,C,表示,当光线从,光密介质射入光疏介质,时,假如入射角等于或大于临界角,就发生全反射现象,1,临界角,发生全反射现象,9/31,折射角等于,90,时入射角叫做临界角,用符号,C,表示光从折射率为,n,某种介质射到空气,(,或真空,),时临界角,C,就是折射角等于,90,时入射角,依据折射定律可得:,因而:,10/31,发生全反射条件,光从光密介质进入光疏介质;,入射角等于或大于临界角,11/31,三、例题,例,1,、在水中鱼看来,水面上和岸上全部景

5、物,都出现在顶角约为,97.6,倒立圆锥里,为何?,12/31,你能想象一下,从水里看到水面上景物是什么样吗?全部水面上景物在什么范围内?,空气,水,S,C,13/31,在倒立圆锥里,14/31,例,2,、如图所表示,介质,为空气,介质,折射率为 ,以下说法中正确是,A,光线,a,、,b,都不能发生全反射,B,光线,a,、,b,都能发生全反射,C,光线,a,发生全反射,光线,b,不发生全反射,D,光线,a,不发生全反射,光线,b,发生全反射,C,三、例题,15/31,16/31,如图,2,所表示,一束光线从空气射入某介质,入射光线与反射光线夹角为,90,,折射光线与入射光线延长线间夹角为,15

6、求:,(1),该介质折射率;,(2),光在该介质中传输速度;,(3),当光从介质射入空气时临界角,17/31,全反射棱镜,1,、光线由,AB,面垂直入射,在,AC,面发生全反射,垂直由,BC,面出射,横截面是等腰直角三角形棱镜叫全反射棱镜,2,、光线由,AC,面垂直入射,在,AB,、,BC,面发生两次全反射,垂直由,AC,面出射,改变,90,改变,180,18/31,全反射棱镜,在光学仪器里,惯用全反射棱镜来代替平面镜,改变光传输方向望远镜为了提升倍数,镜筒要很长,经过使用全反射棱镜能够缩短镜筒长度,19/31,全反射棱镜,普通平面镜都是在玻璃后面镀银,我们在以前讨论平面镜成像都只考虑这个

7、银面反射,实际上因为平面镜玻璃前表面对光线反射,形成多个虚像,其中第一次被玻璃前表面反射而形成虚像,S,是最明亮,平面镜玻璃前表面,平面镜玻璃后表面,20/31,全反射棱镜,对于精密光学仪器,如摄影机、望远镜、显微镜等,就需要用全反射棱镜代替平面镜,以消除多出像,当然,假如在玻璃前表面镀银,就不会产生多个像,不过前表面镀银,银面轻易脱落,21/31,光导纤维,全反射现象是自然界里常见现象,我们常听到“光纤通信”就是利用了全反射原理。,22/31,点击画面观看动画,弯曲玻璃棒能传光,23/31,光导纤维是非常细特制玻璃丝,直径只有几微米到几百微米之间,由内芯与外套两层组成内芯折射率比外套大,光传

8、输时在内芯与外套界面上发生全反射,把光导纤维聚集成束,使其两端纤维排列相对位置相同,图像就能够从一段传到另一端了,光导纤维,24/31,光导纤维用途很大,医学上将其制成内窥镜,用来检验人体内脏内部,内窥镜结构,光导纤维在医学上应用,25/31,光导纤维用途很大,经过它能够实现光纤通信,光纤,光纤通信主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强即使光纤通信发展历史只有,20,多年,不过发展速度是惊人,26/31,27/31,28/31,练习题,1,水折射率为,n,,距水面深度为,h,处有一点光源,岸上人看见水面被点光源照亮圆形区域直径多大?,h,S,C,R,设临界角为,C,,有,,即,,,故圆形区域直径为,29/31,30/31,31/31,

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