4 2全反射 一 全反射 二 光導纖維 為什么露珠這么亮 奇特的光現象 海市蜃樓 中央電視臺記者2001年9月12日在奔赴中國西部長江源頭采訪途中拍下了難得一見的 海市蜃樓 光疏介質和光密介質 兩介質相比較 折射率小的為光疏介質 折射率大的為光密介質 1 光從光疏介質射到光密介質時 折射角小于入射角 并小于90 2 光從光密介質射到光疏介質時 折射角大于入射角 折射角可等于90 一 全反射 光由光密介質射入光疏介質時 折射角大于入射角 隨著入射角增大折射光線越來越偏離法線 折射光線越來越弱 而反射光線就越來越強 當入射角增大到某一角度時 折射角達到90 折射光線完全消失 只剩下反射光線 這種現象叫做全反射 全反射 n 真空 介質 n n 真空 介質 臨界角c 出現全反射的最小入射角 二 發生全反射的條件 2 臨界角計算 光從折射率為n的某種介質射到空氣 或真空 時的臨界角c就是折射角等于90 時的入射角 根據折射定律可得 1 全反射產生的條件 光線由光密介質射向光疏介質 入射角大于臨界角即 i c 現象1 水中或玻璃中的氣泡看起來特別明亮 原因是 光從水或玻璃射向氣泡時 一部分光在分界面上發生了全反射 聯系實際 現象解釋 現象2 海市蜃樓 中新網2004年3月16日電 北京時間10時30分 在北海道海域某海峽上空 觀測到了船懸于半空的海市蜃樓奇觀 聯系實際 現象解釋 大氣中的光現象 海市蜃樓 海面 解釋 海面上下層空氣溫度低 密度大 折射率大 上層空氣溫度高 密度小 折射率小 遠方物體發出的光線向空中入射時不斷折射彎曲 到某高度時發生全反射 再射會地面 觀察者感覺這光線來自空中 正立虛象 大氣中的光現象 海市蜃樓 沙漠或馬路 解釋 貼近地面空氣溫度高 密度小 折射率小 上層空氣溫度低 密度大 折射率大 遠方物體發出的有些光線向地面入射時不斷折射彎曲 到地面附近時發生全反射 再折向上射向遠處空中 觀察者感覺這光線來自地下 倒立虛象 你能想象一下 從水里看到的水面上景物是什么樣的嗎 所有水面上的景物在什么范圍內 學以致用 例題分析 學以致用 例題分析 例1 在水中的魚看來 水面上和岸上的所有景物 都出現在頂角約為97 6 的倒立圓錐里 為什么 魚眼里的世界 在倒立圓錐里 例2 如圖所示 介質 為空氣 介質 的折射率為 下列說法中正確的是 a 光線a b都不能發生全反射b 光線a b都能發生全反射c 光線a發生全反射 光線b不發生全反射d 光線a不發生全反射 光線b發生全反射 c 學以致用 例題分析 例3 如圖2所示 一束光線從空氣射入某介質 入射光線與反射光線夾角為90 折射光線與入射光線延長線間夾角為15 求 1 該介質的折射率 2 光在該介質中傳播的速度 3 當光從介質射入空氣時的臨界角 學以致用 例題分析 2 全反射棱鏡 截面為等腰直角三角形的棱鏡 45 45 45 45 a 原理 利用全反射原理 b 作用 改變光路 c 優越性 反光率高 接近達到100 成像失真小 d 應用 精密昂貴的光學儀器中 比方說顯微鏡 單反相機 潛望鏡 望遠鏡 3 珠寶的鑒賞 玻璃 320 420金剛石 24 40 4 光導纖維 a 原理 利用全反射原理 思考光纖內外層折射率的差別 b 作用 傳輸光 圖象或者其他信息 c 優越性 光纖通信的主要優點是容量大 衰減小 抗干擾性強 d 應用 光纖通信 醫學及工業內窺鏡 飾品等 光導纖維在醫學上的應用 內窺鏡 水的折射率為n 距水面深度為h處有一點光源 岸上的人看見水面被點光源照亮的圓形區域的直徑多大 h 設臨界角為c 有 即 故圓形區域的直徑為 學以致用 針對訓練 重要提示 在運用光的折射定律作光路圖解決實際問題時 首先要確定臨界角 看是否會發生全發射 在確定未發生全反射的情況下 再根據折射定律確定入射角或折射角 應用1 光導纖維 光纖通訊 一種利用光的全反射原理制成的能傳導光的玻璃絲 由內芯和外套組成 直徑只有幾微米到100微米左右 內芯的折射率大于外套的折射率 當光線射到光導纖維的