水中的氣泡看上去特別明亮，這是為什么呢?
1、知道光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)、全反射、臨界角的概念。2、理解全反射的條件，能計(jì)算有關(guān)問題和解釋相關(guān)現(xiàn)象。3、通過半圓形玻璃磚實(shí)驗(yàn)總結(jié)全反射的定義和臨界角的條件。4、了解全反射棱鏡及光導(dǎo)纖維的工作原理及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
1.光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)（1）光疏介質(zhì)：折射率較小的介質(zhì)，光在光疏介質(zhì)中傳播速度相對(duì)較大。（2）光密介質(zhì)：折射率較大的介質(zhì)，光在光密介質(zhì)中傳播速度相對(duì)較小。
特別提醒光疏和光密是從介質(zhì)的光學(xué)特性來說的,并不是它的密度大小。例如,酒精的密度比水小,但酒精和水相比,酒精是光密介質(zhì)。
讓光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直的邊上，在這個(gè)邊與空氣的界面會(huì)發(fā)生反射和折射。逐漸增大入射角，觀察反射光線和折射光線的變化。
演示：觀察反射、折射和全反射現(xiàn)象
【視頻：觀察全反射現(xiàn)象】
現(xiàn)象： 入射角逐漸增大,折射光離法線會(huì)越來越遠(yuǎn)（折射角逐漸變大）,而且越來越弱,反射光卻越來越強(qiáng)。當(dāng)入射角增大到某一角度,使折射角達(dá)到90°時(shí),折射光完全消失。
2.全反射（1）定義：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，使折射角達(dá)到90°時(shí)，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象叫作全反射。（2）臨界角：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),使折射角變?yōu)?0°時(shí)的入射角,稱為這種介質(zhì)的臨界角,用字母C表示。（3）發(fā)生全反射的條件①光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；②入射角等于或大于臨界角。
思考與討論：由于不同介質(zhì)的折射率不同，在光從介質(zhì)射入空氣（真空）時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角是不一樣的。怎樣計(jì)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(shí)的臨界角 C ？
分析：光以接近 90°的入射角從空氣射入介質(zhì)，求出這時(shí)的折射角。根據(jù)光路可逆的道理，也就知道光從介質(zhì)射入空氣時(shí)發(fā)生全反射的臨界角了。
②定性關(guān)系:介質(zhì)折射率越大,發(fā)生全反射的臨界角越小,越容易發(fā)生全反射。
3.自然界中常見的現(xiàn)象（1）炎熱夏天柏油路面有時(shí)看起來特別明亮，這是因?yàn)橘N近熱路面附近的空氣層比上層空氣的折射率小，從遠(yuǎn)處物體射向路面的部分光線發(fā)生了全反射，所以，從遠(yuǎn)處看，炎熱夏天柏油路面有時(shí)看起來特別明亮。（2）水中或玻璃中的氣泡，看起來特別明亮，就是因?yàn)楣鈴乃虿Ａ湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故。（3）海市蜃樓和沙漠蜃景
1.關(guān)于全反射，下列說法中正確的是（　?。〢．發(fā)生全反射時(shí)，仍有折射光線，只是折射光線非常弱，因此可以認(rèn)為不存在折射光線而只有反射光線B．光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，一定會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象C．光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)，也可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D．水或玻璃中的氣泡看起來特別亮，就是因?yàn)楣鈴乃虿Ａ湎驓馀輹r(shí)，在界面發(fā)生全反射
2.一束光線穿過介質(zhì)1、2、3時(shí)，光路如圖所示，則（　　）A．介質(zhì)1的折射率最大B．介質(zhì)2是光密介質(zhì)C．光在介質(zhì)2中的速度最小D．當(dāng)入射角由45°逐漸增大時(shí)，在1、2分界面上可能發(fā)生全反射
知識(shí)點(diǎn)二、全反射棱鏡和光導(dǎo)纖維
1.全反射棱鏡（1）定義：截面為等腰直角三角形的玻璃棱鏡。（2）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)。
（3）作用：與平面鏡相比，它的反射率高，幾乎可達(dá)100%。這種棱鏡在光學(xué)儀器中可用來改變光的方向。
2.光導(dǎo)纖維1966 年，33 歲的華裔科學(xué)家高錕提出：光通過直徑僅幾微米的玻璃纖維就可以用來傳輸大量信息。高錕因此獲得 2009 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。根據(jù)這一理論制造的光導(dǎo)纖維。
高錕（1933-2018）
演 示：觀察光在彎曲的有機(jī)玻璃棒中傳播的路徑
激光筆發(fā)出的光射入一根彎曲的有機(jī)玻璃棒的一端，觀察光傳播的路徑有什么特點(diǎn)。
【視頻：光在彎曲的有機(jī)玻璃棒中傳播的路徑】
（1）光傳播的路徑有特點(diǎn)：當(dāng)有機(jī)玻璃射向空氣的入射角大于臨界角，光會(huì)發(fā)生全反射，于是光在有機(jī)玻璃棒內(nèi)沿著鋸齒形路線傳播。（2）光導(dǎo)纖維由折射率較大的內(nèi)芯和折射率較小的外套組成，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射。
（3）光導(dǎo)纖維的應(yīng)用：光纖通信、醫(yī)學(xué)上的內(nèi)窺鏡。
如果把光導(dǎo)纖維聚集成束，使纖維在兩端排列的相對(duì)位置一樣，圖像就可以從一端傳到另一端。
（4）光導(dǎo)纖維的優(yōu)點(diǎn)：容量大，衰減小，抗干擾強(qiáng)。
將塑料瓶下側(cè)開一個(gè)小孔，瓶中灌入清水，水就從小孔流出。用激光水平射向塑料瓶小孔，激光可由激光筆產(chǎn)生，觀察光的傳播路徑。
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(gè)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(　　)
2.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．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B．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C．波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光在光纖中傳播的速度越大D．頻率越大的光在光纖中傳播的速度越大
波長(zhǎng)越長(zhǎng)，光在內(nèi)芯中的折射率越小，頻率越大，光在內(nèi)芯中的折射率越大。
3.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(hào)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(diǎn)傳輸?shù)紹點(diǎn)所用時(shí)間為t，求光導(dǎo)纖維所用材料的折射率n。

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