通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)光的全反射現(xiàn)象。
知道什么是光疏介質(zhì),什么是光密介質(zhì)。
理解臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件,并能解決有關(guān)問題。
知道光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用。
光疏介質(zhì):兩種介質(zhì)中折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì).
注意:“光密介質(zhì)”和“光疏介質(zhì)” 是相對(duì)而言的，對(duì)其界定是以折射率為依據(jù)的。
光密介質(zhì):兩種介質(zhì)中折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì).
光由光疏介質(zhì)斜射入光密介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角；
光由光密介質(zhì)斜射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角。
光疏介質(zhì)(n 小) 速度大，角度大；光密介質(zhì)(n 大) 速度小，角度小。
隨著入射角的逐漸增大的過程中：
1.折射角逐漸增大，折射光線亮度逐漸減弱;
2.反射角逐漸增大，反射光線亮度逐漸增強(qiáng)；
3.當(dāng)入射角增大到某一角度時(shí)，折射角度達(dá)到90時(shí)，折射光完全消失，所有光線全部反射。
全反射:當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，入射角逐漸增大到某一角度，光線全部被反射回原光密介質(zhì)的現(xiàn)象。
臨界角：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角等于900角時(shí)的入射角叫做臨界角。用C表示。
注意：(1)只有光從介質(zhì)射入真空（空氣）的交界面時(shí)，才能這樣求臨界角。 (2)n越大，臨界角越小，也就越容易發(fā)生全發(fā)射。
水中的氣泡，樹葉上到露珠看上去特別明亮，是因?yàn)楣庠谒缑嫔习l(fā)生了全反射。
結(jié)構(gòu)：截面為等腰直角三角形的玻璃棱鏡。
特點(diǎn)：(玻璃的臨界角為32°—42°)①當(dāng)光垂直于它的任意一個(gè)界面射入后，都會(huì)在其內(nèi)部發(fā)生全反射，與平面鏡相比，它的反射率很高②反射面不必涂敷任何反光物質(zhì)
作用：改變光的方向，可使光的傳播方向改變90°或180°
例2.如圖所示為單反照相機(jī)取景器的示意圖，五邊形ABCDE為五棱鏡的一個(gè)截面， 。光線垂直AB邊射入，分別在CD和EA上發(fā)生反射，且兩次入射角相等，最后光線垂直BC射出。若兩次反射均為全反射，則該五棱鏡折射率的最小值是（　?。〢． B． C． D．
2　 自行車上的紅色尾燈不僅是裝飾品，也是夜間騎車的安全指示燈，它能把來自后面的光線反射回去。某種自行車尾燈可簡化為由許多整齊排列的等腰直角棱鏡（折射率 ）組成，棱鏡的橫截面如圖所示。一平行于橫截面的光線從O點(diǎn)垂直AB邊射入棱鏡，先后經(jīng)過AC邊和CB邊反射后，從AB邊的O′點(diǎn)射出，則出射光線是（　?。〢．平行于AC邊的光線① B．平行于入射光線的光線②C．平行于CB邊的光線③ D．平行于AB邊的光線④
原理：利用全反射原理構(gòu)造：由折射率較高的玻璃內(nèi)芯和折射率較低的外層透明介質(zhì)組成，因?yàn)閮?nèi)芯的折射率比外套的大，所以，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射優(yōu)點(diǎn)：容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng)
光導(dǎo)纖維的用途很大，醫(yī)學(xué)上將其制成內(nèi)窺鏡，用來檢查人體內(nèi)臟的內(nèi)部實(shí)際的內(nèi)窺鏡裝有兩組光纖，一組把光傳送到人體內(nèi)部進(jìn)行照明，另一組把體內(nèi)的圖像傳出供醫(yī)生觀察。
利用光導(dǎo)纖維容量大、衰減小、抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行通訊．
利用光導(dǎo)纖維抗沖擊性強(qiáng)，可用距離長，柔軟且加工性很好，輸出光色變換豐富等特點(diǎn)來裝飾照明．
例3.（多選）2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國華裔科學(xué)家高錕，以表彰他在“有關(guān)光在纖維中的傳輸以用于光學(xué)通信方面”做出了突破性成就，高錕被譽(yù)為“光纖之父”，光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)。目前我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)，下列說法正確的是（　?。〢．光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的干涉原理B．光纖通信利用光作為載體來傳遞信號(hào)C．目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲D．光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的全反射原理
【答案】BCD【詳解】光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲，當(dāng)光射入時(shí)滿足光的全反射條件，從而發(fā)生全反射，最終實(shí)現(xiàn)傳遞信息的目的。故選BCD。
3　光纖通訊中信號(hào)傳播的主要載體是光纖，它的結(jié)構(gòu)如圖所示，可看成一段直線，其內(nèi)芯和外套的材料不同，光在內(nèi)芯中傳播。下列關(guān)于光纖的說法中正確的是（??）A．波長越長的光在光纖中傳播的速度越大B．頻率越大的光在光纖中傳播的速度越大C．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射D．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在外套與外界的界面上發(fā)生全反射
1.在觀察光的全反射實(shí)驗(yàn)中，用激光筆從A點(diǎn)照射半圓形玻璃磚的圓心O點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)有OB、OC兩條細(xì)光束。當(dāng)入射光束AO繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)小角度θ，OB、OC也會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。則（???）A．光束OB順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大于θ B．光束OC逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于θC．光束OB逐漸變亮 D．光束OC逐漸暗
【答案】A【詳解】A．由圖可知，OB為折射光線，光從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，入射角小于折射角，當(dāng)入射光束AO繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，OB為折射光線也順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)動(dòng)的更快，所以光束OB順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大于θ，A正確；B．由圖可知，光束OC為反射光線，轉(zhuǎn)動(dòng)方向與入射光線相反，但轉(zhuǎn)動(dòng)快慢相同，光束OC逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度等于θ，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)入射光線AO轉(zhuǎn)動(dòng)到一定程度時(shí)，入射角等于臨界角，發(fā)生全發(fā)射，折射光線會(huì)消失，這一過程中，折射光線OB逐漸變暗，反射光線OC逐漸變亮，CD錯(cuò)誤。故選A。
2.如圖所示，ABCD是兩面平行的足夠大的透明玻璃磚，AB面和CD面是玻璃和空氣的分界面，分別設(shè)為界面Ⅰ和界面Ⅱ。光線從界面Ⅰ射入玻璃磚，再從界面Ⅱ射出，回到空氣中，如果改變光到達(dá)界面Ⅰ時(shí)的入射角，則（　?。僦灰肷浣亲銐虼?，光線在界面Ⅰ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象②只要入射角足夠大，光線在界面Ⅱ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象③不管入射角多大，光線在界面Ⅰ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象④不管入射角多大，光線在界面Ⅱ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象A．①② B．②③ C．①④ D．③④
【答案】D【詳解】①③．在界面Ⅰ上光由空氣進(jìn)入玻璃磚，是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，不管入射角多大，都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，故①錯(cuò)誤，③正確；②④．在界面Ⅱ上光由玻璃進(jìn)入空氣，是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，但是，由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ進(jìn)入玻璃后再到達(dá)界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，則界面Ⅱ上的入射角總是小于臨界角，因此也不會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，故②錯(cuò)誤，④正確；故③④正確，故選D。
3.光纖通信采用的光導(dǎo)纖維由內(nèi)芯和外套組成，其側(cè)截面如圖所示，一復(fù)色光以一定的入射角（i≠0）從軸心射入光導(dǎo)纖維后分為a、b兩束單色光，下列說法不正確的是（??）A．內(nèi)芯材料中a的折射率比對(duì)b的折射率小B．入射角i由0逐漸增大時(shí)，a單色光全反射現(xiàn)象先消失C．從空氣射入光導(dǎo)纖維，a、b單色光的波長都變長D．在內(nèi)芯介質(zhì)中a單色光的傳播速度比b單色光大
光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)
全反射現(xiàn)象：折射光線消失
入射角大于或等于臨界角

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