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1、（一）、光疏介质和光密介质：（一）、光疏介质和光密介质：光疏介质：两种介质中折射率较小的介光疏介质：两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质。质叫做光疏介质。光密介质：两种介质中折射率较大的介光密介质：两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质。质叫做光密介质。*注意：注意：1 1、相对性：如水和空气比较；、相对性：如水和空气比较；水和金刚石比较水和金刚石比较 2 2、不能理解为介质密度。如水、不能理解为介质密度。如水和酒精和酒精.2021/8/11 星期三1ii （二）、思考光进入不同介质时的（二）、思考光进入不同介质时的角度大小关系：角度大小关系：N NNNA AOOB B光疏介质光疏介质光密介
2、质光密介质i ir r光从光疏介质进入光密介质光从光疏介质进入光密介质N NNNA AOOB B光疏介质光疏介质光密介质光密介质光从光密介质进入光疏介质光从光密介质进入光疏介质r r2021/8/11 星期三2 逐渐增大入射角，当入射角增大到某一角逐渐增大入射角，当入射角增大到某一角度，折射角接近度，折射角接近9090时，继续增大入射角，时，继续增大入射角，这时会发生什么情况？这时会发生什么情况？1122N NNNA AOOB B光疏介质光疏介质光密介质光密介质B B1122N NNNA AOO光密介质光密介质光疏介质光疏介质思考：思考：2021/8/11 星期三3（三）、全反射的定义：（三）
3、、全反射的定义：光由光密介质射入光疏介质时，随着入光由光密介质射入光疏介质时，随着入射角的增大，当折射角增大到射角的增大，当折射角增大到9090时，折射时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射叫做全反射思考：当入射角增大到某一角度，折射角就思考：当入射角增大到某一角度，折射角就会增大到会增大到9090，这个时候就会发生全反射，这个时候就会发生全反射，这个角度有什么特殊？有什么特殊的意义法这个角度有什么特殊？有什么特殊的意义法呢？呢？2021/8/11 星期三4推导临界角推导临界角CC与介质折射率的关系与介质折射率的关系 光光从从折折射射率率
4、为为n n的的某某种种介介质质射射到到空空气气(或或真真空空)时时的的临临界界角角C C 就就是是折折射射角角等等于于9090时的入射角，根据折射定律可得：时的入射角，根据折射定律可得：因而因而 ：B BCCN NNNA AOO光密介质光密介质光疏介质光疏介质 临界角：折射角等于临界角：折射角等于9090时的入射时的入射角叫做临界角，用符号角叫做临界角，用符号C C 表示表示2021/8/11 星期三5 常见物质的临界角：水：常见物质的临界角：水：48.80 48.80 玻璃：玻璃：320-420 320-420 金刚石：金刚石：24.4024.402021/8/11 星期三6（四）、全反射的
5、条件：（四）、全反射的条件：光光从从光光密密介介质质进入光疏介质进入光疏介质 入射角等于或入射角等于或大于临界角大于临界角CCOO光密介质光密介质N NNNA ACC光疏介质光疏介质CCCC900900全全反反射射 思考：根据全反射所需条件思考：根据全反射所需条件解释我们所做的隐形实验？解释我们所做的隐形实验？2021/8/11 星期三7例题：尝试过在游泳课的时例题：尝试过在游泳课的时候潜入水中看岸上的景物吗候潜入水中看岸上的景物吗?你会你会发现水面上的所有景物，都出现发现水面上的所有景物，都出现在一个倒立圆锥里，为什么？在一个倒立圆锥里，为什么？接近接近900900接近接近900900c c
6、c c c cc c2021/8/11 星期三8 解：由临界角公式解：由临界角公式SinC=1/nSinC=1/n和和水的率水的率n=1.33n=1.33，可求得临界角，可求得临界角CC：SinC=SinC=C=arcsinC=arcsin设圆锥的顶角为设圆锥的顶角为，则有，则有=2=2C=97.60C=97.60=48.80=48.802021/8/11 星期三9巩固练习：练习练习1 1：光从介质：光从介质a a射向介质射向介质b b，如，如果要在果要在a a、b b介质的分界面上发生全反射，介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是什么？那么必须满足的条件是什么？A A，a a是光密介
7、质，是光密介质，b b是光疏介质是光疏介质B B、光在介质、光在介质a a中的速度必须大于在介质中的速度必须大于在介质b b中的速度中的速度CC、光的入射角必须大于或等于临界角、光的入射角必须大于或等于临界角D D、必须是单色光、必须是单色光正确答案：A、C2021/8/11 星期三10练习练习2 2：光由折射率为：光由折射率为的介质中以的介质中以400400的入射角射到介质与空气的界面上，问能否发的入射角射到介质与空气的界面上，问能否发生全反射？生全反射？解析：不能发生全反射，因为全反射有两个条件，第一个条件为光从光密介质进入光疏介质，此题满足要求。第二个条件为入射角大于或者等于临界角，通过
8、计算发现此介质临界角为45度，所以不满足要求，由此可知不能发生全反射。2021/8/11 星期三11（五）、全反射的主要应用：1、全反射棱镜：（截面为等腰直角三角形的棱镜）4545454545452021/8/11 星期三12I1 I2 I3O 物体 分析全反射反射成像时与平面镜对比的优越性2021/8/11 星期三13全反射棱镜典型应用2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15A、原理：利用全反射原理B、作用：改变光路C、优越性：反光率高,接近达到100%，成像失真小.D、应用：精密昂贵的光学仪器中，比方说显微镜，单反相机，潜望镜，望远镜2021/8/11 星期三162、光
9、导纤维：2021/8/11 星期三17 光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部内窥镜的结构 光导纤维在医学上的应用2021/8/11 星期三18A、原理：利用全反射原理（思考光纤内外层折射率的差别）B、作用：传输光、图象或者其他信息C、优越性：光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干扰性强D、应用：光纤通信，医学及工业内窥镜，饰品等2021/8/11 星期三19本节小结：1、光疏介质与光密介质的理解。2、全反射的定义。4、临界角的定义与计算。3、全反射的条件及判断。5、全反射的应用。2021/8/11 星期三20思考思考:请大家思考生活当中下列请大家思考生活当中下列现象与全反射现象有什么关系现象与全反射现象有什么关系?2021/8/11 星期三21谢谢指指导2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三232021/8/11 星期三24