高中物理132光的全反射課件新人教版選修(已修改)
2025-01-18 16:37 本頁面
【正文】 一、全反射的理解 ，不同介質(zhì)的折射率不同，我們把折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)，折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì) . (1)對光路的影響 根據(jù)折射定律，光由光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì) (例如由空氣射入水 )時，折射角小于入射角；光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì) (例如由水射入空氣 )時，折射角大于入射角 . (2)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的比較 (3)相對性 光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)是相對的 .任何兩種透明介質(zhì)都可以通過比較光在其中傳播速度的大小或折射率的大小來判定誰是光疏介質(zhì)或光密介質(zhì) . 光由光密介質(zhì)射入到光疏介質(zhì)中時，折射角大于入射角，當入射角增大到一定程度時，折射光線完全消失，全部光線都被反射回原介質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為全反射現(xiàn)象，簡稱全反射 . (1)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 . (2)全反射遵循的規(guī)律 發(fā)生全反射時，光全部返回原介質(zhì)，入射光與反射光遵循光的反射定律，由于不存在折射光線，光的折射定律不再適用 . (3)從能量角度來理解全反射 :當光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時 ,隨著入射角增大 ,折射角也增大 .同時折射光線強度減弱 ,即折射光線能量減小 ,反射光線強度增強 ,能量增加 ,當入射角達到臨界角時 ,折射光線強度減弱到零 ,反射光的能量等于入射光的能量 . (4)臨界角 ①定義 剛好發(fā)生全反射 (即折射角為 90176。 )時的入射角稱為全反射的 臨界角，用 C表示 . ② 表達式 光由折射率為 n的介質(zhì)射向真空或空氣時，若剛好發(fā)生全反 射，則折射角恰好等于 90176。 ， ③不同色光的臨界角：不同顏色的光由同一介質(zhì)射向空氣或 真空時，頻率越高的光的臨界角越小，越易發(fā)生全反射 . si n90 1n , si nC .si nC n???即 (1)光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)是對確定的兩種介質(zhì)而言的，只對一種介質(zhì)，無法確定它是光疏介質(zhì)還是光密介質(zhì) . (2)分析光的全反射時，關鍵是根據(jù)臨界條件畫出恰好發(fā)生全反射的光路圖，再利用幾何知識分析邊角關系 . (3)當發(fā)生全反射時，仍遵循光的反射定律及光的可逆性 . 【 典例 1】 (2022 新余高二檢測 )如圖所示 abc是一塊用折射率 n=2的玻璃制成的透明體的橫截面， ab是半徑為 R的圓弧，ac邊與 bc邊垂直， ∠ aOc=60176。 .當一束平行黃色光垂直照到 ac上時， ab部分的外表面只有一部分是黃亮的，其余是暗的 .求黃亮部分的弧長為多少？ 【 解題指導 】 解答本題時可按以下思路分析： 【 標準解答 】 假定光線 MN射到 ab界面上時恰好發(fā)生了全反 射，則 MN上方的光線一定在界面 ab上發(fā)生了全反射，因此只 有射到界面 Nb上的光線才能射出玻璃，界面 Nb部分是亮的 . 由 sinC= ，得 ∠ C=30176。 . 由幾何關系知 θ=30 176。 ，所以弧 Nb的長度： 答案： πR 1n30 1s 2 R R360 6?? ? ? ? ??16【 規(guī)律方法 】 解決全反射問題的一般方法： (1)確定光是從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì) . (2)應用 sinC= 確定臨界角 . (3)根據(jù)題設條件，畫出入射角等于臨界角的臨界光路圖 . (4)運用幾何關系或三角函
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