2019-2020学年鲁科版选修3-4 第4章 第2节 光的全反射 第3节 光导纤维及其应用 学案
2019-2020学年鲁科版选修3-4 第4章 第2节 光的全反射 第3节 光导纤维及其应用 学案第2页

二、对全反射现象的解释

1.解释全反射现象

(1)水或玻璃中的气泡看起来特别亮,是由于光射到气泡上发生了全反射.

(2)在沙漠里,接近地面的热空气的折射率比上层空气的折射率小,从远处物体射向地面的光线的入射角大于临界角时发生全反射,人们就会看到远处物体的倒景.

2.全反射棱镜

(1)形状:截面为等腰直角三角形的棱镜.

(2)光学特性

①当光垂直于截面的直角边射入棱镜时,光在截面的斜边上发生全反射,光射出棱镜时,传播方向改变了90°,如图所示.

②当光垂直于截面的斜边射入棱镜时,在两个直角边上各发生全反射,光射出棱镜时,传播方向改变了180°,如图所示.

能否用折射率为1.25的透明材料制成截面为等腰直角三角形的全反射棱镜?

提示:不能.若n=1.25,由sin C= 可知临界角C=53°,光垂直射入棱镜时,在界面上的入射角为45°,小于临界角,不会发生全反射,所以不能用这种材料制造全反射棱镜.

三、光导纤维及其应用

1.光导纤维对光的传导原理:利用了光的全反射现象.

2.光导纤维的构造

光导纤维是非常细的特制玻璃丝,直径从几微米到几十微米之间,由内芯和外层透明介质两层组成.内芯的折射率比外层的大,光传播时在内芯与外层的界面上发生全反射.

3.光导纤维的应用--光纤通信

光纤通信先将声音信号转换为光信号,利用光纤把光信号输出;到接收端再将光信号还原为声音信号.