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1、,4.2 全反射,一、全反射,二、光导纤维,为什么露珠这么亮？,奇特的光现象海市蜃楼,中央电视台记者2001年9月12日在奔赴中国西部长江源头采访途中拍下了难得一见的“海市蜃楼”。,光疏介质和光密介质,两介质相比较，折射率小的为光疏介质，折射率大的为光密介质。,（1）光从光疏介质射到光密介质时，折射角小于入射角，并小于90；,（2）光从光密介质射到光疏介质时，折射角大于入射角，折射角可等于90。,一、全反射,光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，随着入射角增大折射光线越来越偏离法线，折射光线越来越弱，而反射光线就越来越强，当入射角增大到某一角度时，折射角达到90，折射光线完全消失，只剩
2、下反射光线这种现象叫做全反射,全反射,N,真空,介质,N,N,真空,介质,临界角C: 出现全反射的最小入射角,二、发生全反射的条件,(2)临界角计算：光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C就是折射角等于90时的入射角，根据折射定律可得：,(1)全反射产生的条件:,光线由光密介质射向光疏介质,入射角大于临界角即: i C,现象1.水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮,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,联系实际现象解释,现象2.海市蜃楼,中新网2004年3月16日电 ，北京时间10时30分，在北海道海域某海峡上空，观测到了船悬于半空的海市蜃楼奇观。,联系实
3、际现象解释,大气中的光现象海市蜃楼（海面）,解释：海面上下层空气温度低，密度大，折射率大，上层空气温度高，密度小，折射率小，远方物体发出的光线向空中入射时不断折射弯曲，到某高度时发生全反射，再射会地面，观察者感觉这光线来自空中。,正立虚象,大气中的光现象海市蜃楼（沙漠或马路）,解释：贴近地面空气温度高，密度小，折射率小，上层空气温度低，密度大 ，折射率大 。远方物体发出的有些光线向地面入射时不断折射弯曲，到地面附近时发生全反射，再折向上射向远处空中，观察者感觉这光线来自地下。,倒立虚象,你能想象一下，从水里看到的水面上景物是什么样的吗？所有水面上的景物在什么范围内？,学以致用例题分析,学以致用
4、例题分析,例1、在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在顶角约为97.6的倒立圆锥里，为什么？,鱼眼里的世界,在倒立圆锥里,例2、如图所示，介质为空气，介质的折射率为 ，下列说法中正确的是,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,学以致用例题分析,例3、如图2所示，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，求：(1)该介质的折射率；(2)光在该介质中传播的速度；(3)当光从介质射入空气时的临界角,学以致用例题分析,2、全反射棱镜：（截面为等
5、腰直角三角形的棱镜）,45,45,45,45,A、原理：利用全反射原理,B、作用：改变光路,C、优越性：反光率高,接近达到100%，成像失真小.,D、应用：精密昂贵的光学仪器中，比方说显微镜，单反相机，潜望镜，望远镜,3、珠宝的鉴赏（ 玻璃：320-420 金刚石：24.40）,4、光导纤维：,A、原理：利用全反射原理（思考光纤内外层折射率的差别）,B、作用：传输光、图象或者其他信息,C、优越性：光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强,D、应用：光纤通信，医学及工业内窥镜，饰品等,光导纤维在医学上的应用 :内窥镜,水的折射率为n，距水面深度为h处有一点光源，岸上的人看见水面被点光源照亮的圆形区域的直径多大？,h,设临界角为C，有 ，即 ，故圆形区域的直径为,学以致用针对训练,重要提示,在运用光的折射定律作光路图解决实际问题时,首先要确定临界角,看是否会发生全发射,在确定未发生全反射的情况下,再根据折射定律确定入射角或折射角.,应用1-光导纤维光纤通讯,一种利用光的全反射原理制成的能传导光的玻璃丝，由内芯和外套组成，直径只有几微米到100微米左右，内芯的折射率大于外套的折射率。当光线射到光导纤维的端面上时，光线就折射进入光导纤维内，经内芯与外套的界面发生多次全反射后，从光导纤维的另一端面射出，而不从外套散逸,故光能损耗极小。,科学应用光导纤维,应用2-光导纤维内窥镜,
