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1、第第3节光的全反射节光的全反射学学习习目目标标：1.知道光密介知道光密介质质和光疏介和光疏介质质，理解光的全反射，理解光的全反射现现象象2知知道道全全反反射射的的条条件件，能能应应用用全全反反射射条条件件解解决决有有关关问题问题3初初步步了了解解光光导导纤纤维维的的工工作作原原理理和和光光纤纤在在生生产产、生生活中的活中的应应用用重点重点难难点：点：1.解解释释全反射全反射现现象，象，发发生全反射生全反射时临时临界角的界角的计计算算2能判断是否能判断是否发发生全反射，并能生全反射，并能进进行相关行相关计计算算课标定位课标定位 第第3节节核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训
2、练知能优化训练课前自主学案课前自主学案课标定位课标定位课前自主学案课前自主学案一、全反射一、全反射现现象象1光密介光密介质质和光疏介和光疏介质质光的光的传传播速度播速度_的介的介质质，即折射率大的介，即折射率大的介质质叫叫_介介质质两种介两种介质质相比相比较较，光的，光的传传播速度播速度_的介的介质质，即折射率小的介，即折射率小的介质质叫叫_介介质质2全反射全反射现现象：光从象：光从_射到射到_的界面的界面时时，全部被反射回原介，全部被反射回原介质质的的现现象象较较小小光密光密较较大大光疏光疏光密介光密介质质光疏介光疏介质质思考感悟思考感悟夏季的早晨，从某一方向看到植夏季的早晨，从某一方向看到
3、植物叶子上的露珠格外明亮，玻璃物叶子上的露珠格外明亮，玻璃中的气泡从中的气泡从侧侧面看也特面看也特别别明亮，明亮，这这是什么道理呢？是什么道理呢？提示：提示：这这是因是因为为在露珠和叶子的界面上在露珠和叶子的界面上发发生了光生了光的全反射的全反射现现象象图图431二、全反射的条件二、全反射的条件1发发生全反射的条件生全反射的条件(1)光光线线从从_介介质质射入射入_介介质质(2)入射角入射角_临临界角界角2临临界角界角C折射角等于折射角等于_时时的的_角叫做角叫做临临界角界角光密光密光疏光疏大于或等于大于或等于90入射入射三、光三、光导纤维导纤维和光和光纤纤工作原理工作原理1光光导纤维对导纤维
4、对光的光的传导传导原理：利用了原理：利用了_原原理理2光光导纤维导纤维的构造的构造光光导纤维导纤维是非常是非常细细的特制玻璃的特制玻璃丝丝，直径从几微米，直径从几微米到几十微米之到几十微米之间间，由内芯和外，由内芯和外层层透明介透明介质质两两层组层组成内芯的折射率比外套的成内芯的折射率比外套的_，光，光传传播播时时在内在内芯与外套的界面上芯与外套的界面上发发生生_全反射全反射大大全反射全反射3光光导纤维导纤维的的应应用用光光纤纤通信通信光光纤纤通信先将通信先将_信号信号转换为转换为_信号，利用光信号，利用光纤纤把把_信号信号输输出；到接收端再将光信号出；到接收端再将光信号还还原原为为声声音信号
5、音信号4光光纤纤通信的主要通信的主要优优点：点：_大、衰减小、大、衰减小、_强强、传输传输速率高速率高声音声音光光光光容量容量抗干抗干扰扰能力能力核心要点突破核心要点突破一、一、对对光疏介光疏介质质和光密介和光密介质质的理解的理解1相相对对性性光疏介光疏介质质和光密介和光密介质质是相是相对对而言的，并没有而言的，并没有绝对绝对的的意意义义例如：水晶例如：水晶(n1.55)对对玻璃玻璃(n1.5)是光密是光密介介质质，而，而对对金金刚刚石来石来说说(n2.427)，就是光疏介，就是光疏介质质同一种介同一种介质质到底是光疏介到底是光疏介质还质还是光密介是光密介质质，是不，是不确定的确定的2对对光路
6、的影响光路的影响由由折折射射定定律律n1sinin2sinr可可知知，光光若若从从光光密密介介质质进进入入光光疏疏介介质质时时，折折射射角角大大于于入入射射角角；反反之之，光光由由光光疏疏介介质质进进入入光光密密介介质质时时，折折射射角角小小于于入入射射角角即即光光在在折折射射率率越越大大的的介介质质中中传传播播时时，越越靠靠近近法法线线，在在折折射率越小的介射率越小的介质质中中传传播播时时，越，越远远离法离法线线3对对光速的影响光速的影响由由v 可可知知，同同一一束束光光在在光光密密介介质质中中传传播播速速度度比比在光疏介在光疏介质质中要小中要小4与密度无关与密度无关光疏和光密是从介光疏和光
7、密是从介质质的光学特性来的光学特性来说说的，并不是它的，并不是它的密度大小例如，酒精的密度比水小，但酒精和的密度大小例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介水相比酒精是光密介质质即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)下列下列说说法正确的是法正确的是()A因因为为水水的的密密度度大大于于酒酒精精的的密密度度，所所以以水水是是光光密密介介质质B因因为为水水的的折折射射率率小小于于酒酒精精的的折折射射率率，所所以以水水对对酒精来酒精来说说是光疏介是光疏介质质C同一束光，在光密介同一束光，在光密介质质中的中的传传播速度播速度较较大大D同一束光，在光密介同一束光，在光密介质质
8、中的中的传传播速度播速度较较小小解析：解析：选选BD.因因为为水的折射率水的折射率为为1.33，酒精的折射，酒精的折射率率为为1.36，所以水，所以水对对酒精来酒精来说说是光疏介是光疏介质质；由；由vc/n可知，光在光密介可知，光在光密介质质中的速度中的速度较较小小二、全反射的理解及求解的基本思路二、全反射的理解及求解的基本思路1对对全反射的理解全反射的理解(1)光光的的全全反反射射是是光光从从光光密密介介质质进进入入光光疏疏介介质质时时，折射光折射光线线消失，只剩下反射光消失，只剩下反射光线线的的现现象象(2)全全反反射射是是光光的的折折射射的的特特殊殊现现象象，光光的的反反射射定定律律适用
9、于全反射适用于全反射(3)发发生生全全反反射射的的条条件件是是：光光由由光光密密介介质质射射入入光光疏疏介介质质，且入射角大于等于，且入射角大于等于临临界角界角(4)极限方法的正确运用是解决全反射极限方法的正确运用是解决全反射问题问题的关的关键键，全反射棱全反射棱镜镜与光与光导纤维导纤维的分析需的分析需结结合合实际问题实际问题，画出光路画出光路图图，借助几何关系分析解，借助几何关系分析解释释课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一全反射条件及全反射条件及现现象象 例例例例1 1 如如图图432，光，光线线由空气透由空气透过过半半圆圆形玻璃形玻璃砖砖的的光路光路图图中，正确的是中，正确的是(玻璃的折
10、射率玻璃的折射率为为1.5)()图图432A图图乙、丁乙、丁 B图图甲、丁甲、丁C图图乙、丙乙、丙 D图图甲、丙甲、丙【答案答案】A【方法方法总结总结】正确运用全反射的条件，画出光正确运用全反射的条件，画出光路路图图，求出，求出临临界角，再判断是否能界角，再判断是否能发发生全反射，生全反射，是解决全反射是解决全反射问题问题的关的关键键类型二类型二全反射全反射现现象的象的应应用用例例例例2 2 据据报报道道：2010年年广广州州亚亚运运会会，光光纤纤通通信信网网覆覆盖盖所所有有亚亚运运场场馆馆，为为各各项项比比赛赛提提供供了了安安全全可可靠靠的的通通信信服服务务光光纤纤通通信信利利用用光光的的全
11、全反反射射将将大大量量信信息息高高速速传传输输如如图图433所所示示，一一条条圆圆柱柱形形的的光光导导纤纤维维，长长为为L，它它的的玻玻璃璃芯芯的的折折射射率率为为n1，外外层层材材料料的的折折射射率率为为n2，光光从从一一端端射射入入经经全全反反射射后后从从另另一一端端射射出出所需的最所需的最长时间为长时间为t，请请探究分析以下探究分析以下问题问题：(1)n1和和n2的大小关系；的大小关系；(2)最最长时间长时间t的大小的大小(图图中中标标的的为为全反射的全反射的临临界界角，其中角，其中sinn2/n1)图图433知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进进入入课课件目件目录录按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放谢谢谢谢使用使用