湖南省长沙市长郡卫星远程学校高中物理《全反射》课件 新人教版选修21

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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 1、光疏介质：两种介质中折射率较小的、光疏介质：两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质介质叫做光疏介质; 光密介质：两种介质中折射率较大的介质光密介质：两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质。叫做光密介质。注意：（注意：（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）不能理解为介质密）不能理解为介质密度，如水和酒精度，如水和酒精。2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 17A、原理：利用全反射原理、原理：利用全反射原理B、作用：改变光路、作用：改变光路C、优越性：反光率高、优越性：反光率高,接近达到接

2、近达到100%，成像失真小成像失真小.D、应用：精密昂贵的光学仪器中，、应用：精密昂贵的光学仪器中，比比 方说显微镜，单反相机，潜望镜，方说显微镜，单反相机，潜望镜，望远镜望远镜四、全反射的应用四、全反射的应用2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 171、尝试过在游泳课的时候潜入水中看岸上的、尝试过在游泳课的时候潜入水中看岸上的景物吗景物吗?你会发现水面上的所有景物，都出现你会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90900 0接近接近90900 0c ccc cc c五、练习五、练习2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 17解：由临界

3、角公式解：由临界角公式SinC=1/n和水的率和水的率n=1.33，可求得临界角可求得临界角C：SinC= C=arcsin设圆锥的顶角为设圆锥的顶角为，则有：，则有： =2C=97.60=48.8033.1133. 112014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 17鱼眼里的世界：鱼眼里的世界： 拓展：如图所示，水的折射率为拓展：如图所示，水的折射率为n，水面，水面上漂浮着一圆木板，圆木板中央插着一根大上漂浮着一圆木板，圆木板中央插着一根大头针，且在水中部分长为头针，且在水中部分长为h。若从圆木板四周。若从圆木板四周恰好看不到大头针的顶尖恰好看不到大头针的顶尖P，则圆木板的面积，则圆木板的面积

4、为多大？为多大？2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 17练习练习1：光由折射率为：光由折射率为 的介质中的介质中以以400的入射角射到介质与空气的界面上，问的入射角射到介质与空气的界面上，问能否发生全反射？能否发生全反射？22014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 17练习练习1：光由折射率为：光由折射率为 的介质中的介质中以以400的入射角射到介质与空气的界面上，问的入射角射到介质与空气的界面上，问能否发生全反射？能否发生全反射？解析：不能发生全反射，因为全反射有解析：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两个条件，第一个条件为光从光密介质进入光疏介质，此题

5、满足要求。第二个条件为入光疏介质，此题满足要求。第二个条件为入射角大于或者等于临界角，通过计算发现此射角大于或者等于临界角，通过计算发现此介质临界角为介质临界角为45度，所以不满足要求，由此度，所以不满足要求，由此可知不能发生全反射。可知不能发生全反射。22014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 17练习练习2如图，一束单色光射入一玻璃如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为球体，入射角为60。己知光线在玻璃球内经。己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为多少？线平行。此玻璃的折射率为多少？ 2014年上学期湖

6、南长郡卫星远程学校制作 17练习练习3如图，一棱镜截面为直角三角如图，一棱镜截面为直角三角形形ABC，A=300，斜边，斜边ABa。棱镜材料的。棱镜材料的折射率为折射率为n = 。在此截面所在的平面内，一。在此截面所在的平面内，一条光线以条光线以450的入射角从的入射角从AC边的中点边的中点M射入棱射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原）镜射出的点的位置（不考虑光线沿原）22014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 17练习练习4空气中有一折射率为空气中有一折射率为 的玻璃的玻璃柱体，其横截面是圆心角为柱体，其横截面是圆心角为90，半径为，半径为R的的扇形扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以，

7、一束平行光平行于横截面，以45入射角照射到入射角照射到OA上，上，OB不透光，若只考虑首不透光，若只考虑首次入射到圆弧次入射到圆弧AB上的光，则弧上的光，则弧AB上有光透出上有光透出部分的弧长为多少？部分的弧长为多少？2014年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 17 解决问题的一般思路解决问题的一般思路:(1)正确作出光路图，找出入射角和折射角；正确作出光路图，找出入射角和折射角；(2)画出边界光线或临界光线。画出边界光线或临界光线。(3)每当光从光密介质射向光疏介质时，就要意识每当光从光密介质射向光疏介质时，就要意识到可能会发生全反射，然后将入射角与临界角相到可能会发生全反射，然后将入射角与临界角相比较，判断是否会发生全反射分析边界光线或比较，判断是否会发生全反射分析边界光线或临界光线，利用几何关系以及临界光线，利用几何关系以及 求解求解.nC1sin