浙江省2018-2019版高中物理 第十三章 光 第2課時(shí) 全反射學(xué)案 新人教版選修3-4.doc
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第2課時(shí) 全反射 [研究選考把握考情] 知識(shí)內(nèi)容 全反射 考試要求 加試b 教學(xué)要求 1.區(qū)分光疏介質(zhì)和光密介質(zhì) 2.了解光的全反射現(xiàn)象，知道全反射現(xiàn)象產(chǎn)生的條件 3.知道光導(dǎo)纖維和全反射棱鏡，了解它們的應(yīng)用 4.會(huì)計(jì)算全反射臨界角 知識(shí)點(diǎn)一 全反射 [基 礎(chǔ) 梳 理] 1.光疏介質(zhì)和光密介質(zhì) (1)折射率較小的介質(zhì)稱(chēng)為光疏介質(zhì)，折射率較大的介質(zhì)稱(chēng)為光密介質(zhì)。 (2)光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)是相對(duì)的。 2.全反射 當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，同時(shí)發(fā)生折射和反射，如果入射角逐漸增大，折射光離法線會(huì)越來(lái)越遠(yuǎn)，而且越來(lái)越弱，反射光卻越來(lái)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，只剩下反射光，這種現(xiàn)象叫做全反射。 3.臨界角 (1)定義：折射角為90時(shí)的入射角叫做臨界角。 (2)臨界角C與折射率n的關(guān)系：sin__C＝。 4.發(fā)生全反射的條件 當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，如果入射角等于或大于臨界角，就會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象。 [要 點(diǎn) 精 講] 1.對(duì)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的理解 (1)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對(duì)而言的。 (2)光在光密介質(zhì)中的傳播速度比在光疏介質(zhì)中的傳播速度小。 (3)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角；反之，光由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角。 (4)光疏和光密是從介質(zhì)的光學(xué)特性來(lái)說(shuō)的，并不指它的密度大小。 2.全反射 (1)臨界角：折射角為90時(shí)的入射角稱(chēng)為全反射的臨界角，用C表示，sin C＝。 (2)全反射的條件：①光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；②入射角大于或等于臨界角。 (3)全反射遵循的規(guī)律：發(fā)生全反射時(shí)，光全部返回原介質(zhì)，入射光與反射光遵循光的反射定律。 【例題 】 某種介質(zhì)對(duì)空氣的折射率是，一束光從該介質(zhì)射向空氣，入射角是60，則下列光路圖中正確的是(圖中Ⅰ為空氣，Ⅱ?yàn)榻橘|(zhì))( ) 解析 由題意知，光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，由sin C＝＝，得C＝45＜θ1＝60，故在兩介質(zhì)的界面上會(huì)發(fā)生全反射，只有反射光線，沒(méi)有折射光線，故選項(xiàng)D正確。 答案 D 知識(shí)點(diǎn)二 全反射棱鏡 [基 礎(chǔ) 梳 理] 1.定義：用玻璃制成的截面為等腰直角三角形的棱鏡。 2.當(dāng)光垂直于它的一個(gè)界面射入后，會(huì)在其內(nèi)部發(fā)生全反射(如圖1)。全反射棱鏡比平面鏡的反射率高，幾乎可達(dá)100%。 圖1 [即 學(xué) 即 練] 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2所示。方框內(nèi)有兩個(gè)折射率n＝1.5的玻璃全反射棱鏡。下圖給出了兩棱鏡的四種放置方式的示意圖。其中能產(chǎn)生圖中效果的是( ) 圖2 解析 四個(gè)選項(xiàng)產(chǎn)生光路效果如下圖： 由上圖可知B項(xiàng)正確。 答案 B 知識(shí)點(diǎn)三 光導(dǎo)纖維 [基 礎(chǔ) 梳 理] 1.構(gòu)造及傳播原理：光導(dǎo)纖維是一種透明的玻璃纖維絲，由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套大，光由一端進(jìn)入，在兩層的界面上經(jīng)過(guò)多次全反射，從另一端射出，如圖3所示。 圖3 2.應(yīng)用：光纖通訊、醫(yī)學(xué)上的內(nèi)窺鏡。 [即 學(xué) 即 練] 如圖4所示是兩個(gè)城市間的光纜中的一條光導(dǎo)纖維，光纜長(zhǎng)為L(zhǎng)，它的玻璃芯的折射率為n1，外層材料的折射率為n2，光在空氣中的傳播速度為c，光由它的一端射入，經(jīng)全反射后從另一端射出(已知sin θ＝n2/n1，其中θ為全反射的臨界角)，則有( ) 圖4 A.n1>n2 B.n1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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