2017-2018学年高中创新设计物理教科版选修3-4学案:第4章 第3讲 光的全反射
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  第3讲 光的全反射

  [目标定位] 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.

  

  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.