物理選擇性必修 第一冊2 全反射優(yōu)秀ppt課件

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全反射
第4章 第2節(jié)
人教版高中物理選擇性必修1
板書設(shè)計
作業(yè)布置
拓展提高
課堂總結(jié)
水中的氣泡看上去特別明亮，這是為什么呢?
新知導(dǎo)入
知識回顧：光的折射及光的折射率
新知講解
1.光疏介質(zhì)：折射率較小的介質(zhì)2.光密介質(zhì)：折射率較大的介質(zhì)（1）光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)是相對的。（2）光在光密介質(zhì)中的傳播速度比在光疏介質(zhì)中的小。
新知講解
思考與討論：既然光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，可以預(yù)料，當入射角增大到一定程度，但還沒有達到90°時，折射角就會增大到90°。如果入射角再增大，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？
實驗探究
一、全反射
新知講解
全反射： 光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，同時發(fā)生反射和折射，折射角大于入射角，隨著入射角的增大，反射光線越來越強，折射光線越來越弱，當折射角增大到90°時，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現(xiàn)象叫做全反射。
新知講解
N
N
思考討論：全反射產(chǎn)生的條件是什么？全反射條件：(1)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)； (2)入射角等于或大于臨界角。
新知講解
釋疑：課本P85頁，為什么水中的氣泡看起來特別明亮？
光從水射向氣泡時，一部分光在分界面上發(fā)生了全反射
新知講解
思考討論：由于不同的介質(zhì)的折射率不同，在光從介質(zhì)射入空氣（真空）時，發(fā)生全反射的臨界角是不一樣的。怎樣計算光從折射率為n的某種介質(zhì)射入空氣（真空）發(fā)生全反射時的臨界角C？
臨界角的正弦值與介質(zhì)的折射率成反比，即介質(zhì)的折射率越大，臨界角越小。
新知講解
1、如圖所示,某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡ABC,∠A等于30°,一束光線在紙面內(nèi)垂直AB邊射入棱鏡。如圖所示,發(fā)現(xiàn)光線剛好不能從BC面射出,而是最后從AC面射出。求:(1)透明物質(zhì)的折射率n。(2)光線從AC面射出時的折射角α的正弦值。
課堂練習(xí)
解析：(1)由題意可知,光線從AB邊垂直射入,恰好在BC面發(fā)生全反射,光線最后從AC面射出,光路圖如圖。設(shè)該透明物質(zhì)的臨界角為C,由幾何關(guān)系可知
課堂練習(xí)
例題：水的折射率是1.33，（1）水的臨界角是多少？（2）在潛水員看來，岸上的所有景物，都出現(xiàn)在一個倒立的圓錐里這個圓錐的頂角是多大？
例題
新知講解
全反射棱鏡：（截面為等腰直角三角形的棱鏡）
45?
45?
45?
45?
45?
二、全反射棱鏡
光的強度不變，反射率高,接近達到100%，成像失真小.
新知講解
全反射棱鏡應(yīng)用
全反射棱鏡作用：改變光的方向
潛望鏡
新知講解
三、光導(dǎo)纖維
新知講解
觀察：光在彎曲的有機玻璃棒中傳播的路徑。
如圖，激光筆發(fā)出的光射入一根彎曲的有機玻璃棒的一端，觀察光傳播的路徑有什么特點。
新知講解
2、如圖所示,AB為一直光導(dǎo)纖維,AB之間距離為s,使一光脈沖信號從光導(dǎo)纖維中間入射,射入后在光導(dǎo)纖維內(nèi)芯與外套的界面上恰好發(fā)生全反射,由A點傳輸?shù)紹點所用時間為t,求光導(dǎo)纖維所用材料的折射率n。
課堂練習(xí)
1、空氣中兩條光線a和b從方框左側(cè)入射,分別從方框下方和上方射出,其框外光線如 圖甲所示。方框內(nèi)有兩個折射率n=1.5的玻璃全反射棱鏡。圖乙給出了兩棱鏡四種放置方式的示意圖,其中能產(chǎn)生圖甲效果的是(　　)
解析:四個選項產(chǎn)生光路效果如圖所示。
B
拓展提高
2、已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分別為1.33、1.55、1.60和1.63,如果光按下面幾種方式傳播,可能發(fā)生全折射的是(　　)A.從水晶射入玻璃 B.從水射入二硫化碳C.從玻璃射入水中 D.從水射入水晶
解析：折射率相對較小的介質(zhì)是光疏介質(zhì),折射率相對較大的介質(zhì)是光密介質(zhì),發(fā)生全反射的條件之一是光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),由此可知選項C正確。
c
拓展提高
3、某種介質(zhì)相對空氣的折射率是 ,一束光從該介質(zhì)射向空氣,入射角是60°,則下列光路圖正確的是(圖中Ⅰ為空氣,Ⅱ為介質(zhì))(　　)
解析:由題意知,光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),由 ,得C=45°