13.2光的全反射

　　教学目标：1.知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念.2.理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象.3.了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用．

　　重点：理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象.

　　难点：了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用．

　　预习导学：一、全反射现象

　　1．光密介质和光疏介质

　　(1)对于两种介质来说，光在其中传播的速度较小的介质，即折射率较大的介质叫光密介质；光在其中传播的速度较大的介质，即折射率较小的介质叫光疏介质．

　　(2)光疏介质和光密介质是相对的．

　　2．全反射：光从光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质的现象．

　　二、全反射条件

　　1．全反射的条件

　　(1)光需从光密介质射至光疏介质的界面上．

　　(2)入射角必须等于或大于临界角．

　　2．临界角

　　(1)定义：光从某种介质射向真空或空气时使折射角变为90°时的入射角，称作这种介质的临界角．

　　(2)临界角C与折射率n的关系：sin C＝.

　　想一想　当光从水中射入玻璃的交界面时，只要入射角足够大就会发生全反射，这种说法正确吗？为什么？

　　答案　不正确．要发生全反射必须光从光密介质射入光疏介质．而水相对玻璃是光疏介质，所以不管入射角多大都不可能发生全反射．

　　三、全反射的应用--光导纤维

　　1．光纤的工作原理：由于有机玻璃的折射率大于空气的折射率，当光从有机玻璃棒的一端射入时，可以沿着有机玻璃棒的表面发生多次全反射，从另一端射出．

　　2．光导纤维的构造：由两种折射率不同的玻璃制成，分内、外两层，内层玻璃的折射率比外层玻璃的折射率大．当光从一端进入光纤时，将会在两层玻璃的界面上发生全反射．

　　3．光纤通讯的优点是容量大，衰减小，抗干扰能力强、传播速率高.

　　课堂讲义

　　一、对全反射的理解

　　1．对光疏介质和光密介质的理解

　　(1)光疏介质和光密介质是相对而言的，并没有绝对的意义．

　　(2)光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中传播速度小．

　　(3)光若从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角；反之，光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角．

　　(4)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小．

　　2．全反射

　　(1)临界角：折射角为90°时的入射角称为全反射的临界角，用C表示，sin C＝.

　　(2)全反射的条件：①光由光密介质射向光疏介质；②入射角大于或等于临界角．

　　(3)全反射遵循的规律：发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再适用．

　　例1　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