《《全反射》课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《全反射》课件.ppt(31页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、13.2全反射,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,自学指导,1.什么是光疏介质,什么是光密介质;2.什么是光的全反射及发生全反射的条件3.什么是临界角及如何计算临界角4.全反射棱镜的构造及原理.5.“光纤通信”的原理及其应用.,不同介质的折射率不同,我们把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光疏介质和光密介质是相对的,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,n2,既然光由光密介质射入光疏介质时,折射角大于入射角,由此可以预料,当入射角增大到一
2、定程度时,折射角就会增大到90,折射角2 为90时,会发生什么情况?,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,折射角2 为90时,发生全反射现象,1,3,光密介质,N,N,A,O,C,光疏介质,在研究全反射现象中,刚好发生全反射的,即折射角等于90时的入射角是一个很重要的物理量,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,如果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,折射角等于90时的入射角叫做临
3、界角,用符号C 表示光从折射率为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:,因而:,发生全反射的条件,光从光密介质进入光疏介质;,入射角等于或大于临界角,三、例题,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?,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?,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,
4、C,三、例题,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,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的棱镜叫全反射棱镜,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,变化90,变化180,全反射棱镜,在光学仪器里,常用全反射棱镜来代替平面镜,改变光的传播方向望远镜为了提高倍数,镜筒要很长,通过使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度,全反射棱镜,一般的平面镜都是在玻璃
5、的后面镀银,我们在以前讨论平面镜成像都只考虑这个银面的反射,实际上由于平面镜玻璃的前表面对光线的反射,形成多个虚像,其中第一次被玻璃前表面反射而形成的虚像S是最明亮的,平面镜玻璃的前表面,平面镜玻璃的后表面,全反射棱镜,对于精密的光学仪器,如照相机、望远镜、显微镜等,就需要用全反射棱镜代替平面镜,以消除多余的像 当然,如果在玻璃的前表面镀银,就不会产生多个像,但是前表面镀银,银面容易脱落,光导纤维,全反射现象是自然界里常见的现象,我们常听到的“光纤通信”就是利用了全反射的原理。,弯曲的玻璃棒能传光,光导纤维是非常细的特制玻璃丝,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,把光导纤维聚集成束,使其两端纤维排列的相对位置相同,图像就可以从一段传到另一端了,光导纤维,光导纤维的用途很大,医学上将其制成内窥镜,用来检查人体内脏的内部,内窥镜的结构,光导纤维在医学上的应用,光导纤维的用途很大,通过它可以实现光纤通信,光纤,光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强虽然光纤通信的发展历史只有20多年的,但是发展的速度是惊人的,练习题1,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,