高中物理132光的全反射課件新人教版選修-文庫(kù)吧資料
2025-01-12 16:37本頁(yè)面
【正文】 示 ). 根據(jù)折射定律，在 i= 90176。 海南高考）一 賽艇停在平靜的水面上， 賽艇前 端有一標(biāo)記 P離水面的高度為 h1= m，尾部下端 Q略高于水面；賽 艇正前方離賽艇前端 s1= m處有 一浮標(biāo)，示意如圖 .一潛水員在浮 標(biāo)前方 s2= m處下潛到深度為 h2= m時(shí)，看到標(biāo)記剛好被浮標(biāo)擋住，此處看不到船尾端 Q；繼續(xù)下潛 Δ h= m，恰好能看見 ： (1)水的折射率 n； (2)賽艇的長(zhǎng)度 l.（可用根式表示） 【 解題指導(dǎo) 】 解答本題可按以下思路分析 : (1)對(duì)波形圖的認(rèn)識(shí) → 振幅、波長(zhǎng) → 波速； (2)作光路圖 → 確定兩角 → 折射定律 → 全反射 → 臨界角 . 【 標(biāo)準(zhǔn)解答 】 (1)如圖所示， 122 2211 1 2 2222 2 1 12222ssh s s hsin 4nssin s s h 3sh? ??? ? ? ????(2)剛好看到 Q點(diǎn)時(shí)的光路圖如圖所示 . x=s1+s2+l y=h2+Δh sinC= n= 聯(lián)立以上方程解得： 答案： (1) (2) 22x xy?1sinC24 7 1975l ??4324 7 1975? 光照射到透明體上時(shí)，光線絕大多數(shù)穿過透明體 .若透明體中有氣泡，進(jìn)入透明體中的部分光線射到空氣泡上時(shí)，由于透明體的折射率大于氣泡的折射率，若入射角大于或等于臨界角，這部分光會(huì)發(fā)生全反射，然后射入人眼， 由于氣泡處反射回來的光比沒有氣泡處強(qiáng)得多，所以氣泡看起來特別亮 . (1)氣候條件：當(dāng)大氣比較平靜且海面與上層空氣溫差較大時(shí)，空氣的密度隨溫度的升高而減小，對(duì)光的折射率也隨之減小 .因海面上的空氣溫度比空中低，空氣的下層比上層折射率大 .我們可以粗略地把空中的大氣分成許多水平的空氣層，如圖所示 . (2)光路分析：遠(yuǎn)處的景物反射的光線射向空中時(shí)，不斷被折射，射向折射率較小的上一層的入射角越來越大，當(dāng)光線的入射角大到臨界角時(shí)，就會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，光線就會(huì)從高空的空氣層中通過空氣的折射逐漸返回折射率較小的下一層 . (3)虛像的形成：當(dāng)光線進(jìn)入人的眼睛時(shí)，人總認(rèn)為光是從其反向延長(zhǎng)線方向發(fā)射而來的，所以地面附近的觀察者就可以觀察到虛像，且虛像成像于遠(yuǎn)處的半空中，這就是海市蜃樓 .如圖所示 . (1)明確此現(xiàn)象為全反射現(xiàn)象，分清光疏介質(zhì)和光密介質(zhì) . (2)人的視覺總認(rèn)為光沿直線傳播 . 【 典例 3】 在清澈平靜的水底，抬頭向上觀察，會(huì)看到一個(gè)十 分有趣的現(xiàn)象： (1)水面外的景物 (藍(lán)天、白云、樹木、房屋 )，都呈現(xiàn)在頂角 θ =97176。 . (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，直徑只有 1 μ m～ 100μ m 左右，如圖所示，它是由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，光由一端進(jìn)入，在兩層的界面上經(jīng)過多次全反射，從另一端射出，光導(dǎo)纖維可以遠(yuǎn)距離傳播光，光信號(hào)又可以轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，進(jìn)而變?yōu)槁曇?、圖象 .如果把許多 (上萬根 )光導(dǎo)纖維合成一束，并使兩端的纖維按嚴(yán)格相同的次序排列 .就可以傳播圖象 . (2)光導(dǎo)纖維的折射率 設(shè)光導(dǎo)纖維的折射率為 n,當(dāng)入射角為 θ 1時(shí)，進(jìn)入端面的折射光線傳到側(cè)面時(shí)恰好發(fā)生全反射
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