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  第七节、全反射           
第七节、全反射
作者:张建平zj… 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2007-9-7 8:10:31

一、全反射
说明:不同介质的折射率不同,我们把折射率较小的介质称之为光疏介质,折射率较大的介质就称之为光密介质。
说明:光疏介质和光密介质是相对的,例如水晶对水来说是光密介质,但水晶对金刚石来讲就是光疏介质
问:在光疏介质中的光速大还是在光密介质中的光速大?(根据n=c/v,可以知道光在光疏介质中的速度较大)
问:根据折射定律光从光疏介质射向光密介质入射角大还是折射角大?(折射角小于入射角)
问:根据折射定律光从光密介质射向光疏介质入射角大还是折射角大?(入射角小于折射角)
问:当光从光密介质射向光疏介质时,逐渐增大入射角会出现什么样的情况呢?请看下面的演示实验

演示实验
实验装置:半圆形的玻璃砖、激光光束
实验过程:让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上,在这个边与空气的界面上会发生反射和折射现象,逐渐增大入射角,观察反射光线和折射光线的变化
实验现象:随着入射角的增大,反射角和折射角均增大,并且反射光线的光强增大,折射光线的光强减小。
说明:当光从光密介质射向光疏介质时逐渐增大入射角,折射角增大,当入射角增大到一定程度时,折射角等于900,继续增大入射角则折射光线消失,只剩下反射光线,这样的现象我们就称之为全反射,刚好发生全反射时的入射角称之为临界角
问:发生全发射的条件是什么?(①从光密介质射向光疏介质②入射角大于临界角)
问:当光从折射率为 n的介质射向真空时,设临界角为C,则C、n之间有什么关系?(根据折射定律n1sinθ1=n2sinθ2可知1×sin90-0= nsinC,即sinC=1/n)
例、书本P74、例题
二、全反射棱镜
说明:横截面为等腰直角三角形的棱镜是全反射棱镜,如图甲所示,光线垂直射向直角边,光进入棱镜后在斜面上由于入射角大于临界角,所以发生全发射,光线再次反射到另一个直角边,与直角边垂直,垂直射出。如图乙所示,光线从垂直入射,光线射到一直角边,入射角大于临界角,所以发生全反射,光线射到另一直角边,入射角大于临界角,所以光线再次发生全反射,从斜面射出。
三、光导纤维
演示实验:
实验仪器:激光笔、有机玻璃棒
实验过程:激光笔发出的光射入有机玻璃棒的一端,观察光传播的路径
实验现象:光在玻璃棒内沿着锯齿形路线传播
实验解释:玻璃对空气而言是光密介质,当入射角大于临界角时就会发生全反射。
说明:这就是光纤导光的原理


问:实际使用的光导纤维是如何制成的?(把光导纤维聚集成束,使纤维在两端的排列情况相同)
问:光导纤维在实际中有什么应用呢?(①内窥镜②光纤通信)

第七节、全反射
板书设计
一、全反射
1、光疏介质:折射率较小的介质
       光密介质:折射率较大的介质
       光疏介质和光密介质是相对而言的
2、全反射:当光从光密介质射向光疏介质时逐渐增大入射角,折射角增大,当入射角增大到一定程度时,折射角等于900,继续增大入射角则折射光线消失,只剩下反射光线
       临界角:刚好发生全反射时的入射角          sinC=1/n
       条件:①从光密介质射向光疏介质②入射角大于临界角
二、全反射棱镜
全反射棱镜:横截面为等腰直角三角形的棱镜
三、光导纤维
1、应用:①内窥镜②光纤通信

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