《全反射临界角》PPT课件

大道之行也，天下为公。选贤与能，讲信修睦。 D. 社会应该积极改进规则，使规则符合社会发展
【B. 解有析利距】于服最务困远难群的众，两帮助个其履光行公斑民义之务 间的距离。
4．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球， 则( )
A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B．小球所发的光能从水面任何区域射出 C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 【答案】 D
5. ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由 a、b 两种单色光组成的细光束从空气垂直于 AB 射入棱镜，经两次反射后光线 垂直于 BC 射出，且在 CD、AE 边只有 a 光射出，光路图如图所示，则 a、b 两 束光( )
第十五章 光学
第二节 光的全反射和色散
知识梳理
1．当光由光密介质射向空气时，折射角大于入射角，当入射角增加到某一 数值时，折射角将达到 90°，这时光疏介质中将不再出现折射光线，此时的入射 角叫做临界角。
2．光由介质射向空气，当入射角大于或等于临界角时，不再存在折射光线， 这种现象叫做全反射，如果临界角为 C，该光的折射率为 n，则 sinC＝n1。
A．O1 点在 O 点的右侧 B．蓝光从空气中射入水中时，速度变小 C．若沿 AO1 方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过 B 点正 下方的 C 点 D．若沿 AO1 方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过 B 点正 上方的 D 点 E．若蓝光沿 AO 方向射向水中，则折射光线有可能通过 B 点正上方的 D 点 【答案】 BCD
4．由七色光组成的光带称光谱。 5．光纤通信原理：光在光纤中传播，射到内、外层的分界面上时，因入射 角大于临界角而发生全反射，所以光从光纤的一个端面射入后，经过多次全反 射，能量无损失地从另一个端面射出。

设临界角为C，有
，即
，
故圆形区域的直径为
R h
C S
.
.
全反射棱镜
在光学仪器里，常用全反射棱镜来代替平面镜，改变 光的传播方向．望远镜为了提高倍数，镜筒要很长，通过 使用全反射棱镜能够缩短镜筒的长度．
全反射棱镜
一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，我们在以前 讨论平面镜成像都只考虑这个银面的反射，实际上由于平 面镜玻璃的前表面对光线的反射，形成多个虚像，其中第 一次被玻璃前表面反射而形成的虚像S是最明亮的．
全反射 不同介质的折射率不同，我们把折射率较 小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介 质．光疏介质和光密介质是相对的．
N A
θ2 ＞ θ3
N
A
θ1
O
空气
介质 1
n１ ＜ n2
θ1 O
空气 介质2
θ2
B N'
介质1相对介质2是光疏介质
θ3 B
N'
介质1与介质2相对空气都是光密介质
既然光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角， 由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角就会增 大到90°．
内窥镜的结构
光导纤维在 医学上的应用
光导纤维的用途很大，通过它可以实现光纤通信．
光纤
光纤通信的主要优点是容量大、衰减小、抗干 扰性强．虽然光纤通信的发展历史只有20多年的， 但是发展的速度是惊人的．
.
.
练习题1
• 水的折射率为n，距水面深度为h处有一点 光源，岸上的人看见水面被点光源照亮的圆 形区域的直径多大？
13.2 《全反射》
水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮
原因是：光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在分界 面上发生了全反射

第四章 光学
3.2全反射
请观察
海市蜃楼
全反射
露珠看起来会比较亮
当光从光密介质进入光疏介质时，折射角等于900，折射光完全消 失，入射光全部返回原来的介质中，这种现象叫做全反射.
请思考
观察现象后回答： 随着入射角的逐渐增大的过程中
1.折射角逐渐
增大
；
2.折射光线亮度逐渐 减弱
；
3.反射角逐渐
增大
；
N
θ2 O 空气
玻璃介质
θ3 θ1
B
=C A N'
二、全反射的应用
A
1、全反射棱镜
各种玻璃的临界角为320-420
θ
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜 光的传播方向
（1）光线由AB面垂直入射
变化90 °
在AC面发生全反射，垂直由BC面出射．
B

（2）光线由AC面垂直入射
在AB、 BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射．
含义：反映物体质量和能量之间的关系．
t＝sinv α＝vsisn α 弹性碰撞 守恒
守恒
由以上三式解得 t＝cs1＝scn2， n·n
做一做 4、一厚度为h的玻璃板水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光
面.在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖
直线上.已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求玻
制成内窥镜，用来检查人体内脏的病变。
请思考 1、上现蜃景，海市蜃楼
夏天，在气压恒定的海面上，空气密度随高度增加而减小，对光的折 射率也随之减小，从而形成一具有折射率梯度的空气层.当光线通过此 空气层时，将发生偏折.
请思考 2、下现蜃景，沙漠蜃景

θ
C
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8
三、全反射现象的应用 光疏介质、光密介质的发布
中新网2004年3月16日电 据日本《读卖新闻》报道， 15日上午11时30分左右(北 京时间10时30分)，日本根 室市职员谷口博之在北海道 根室市海域的根室海峡上空， 观测到了船悬于半空的海市 蜃楼奇观，并将其拍摄下来。
1、海市蜃楼 swf1精选ppt
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3
一、光疏介质和光密介质
折射率小的介质叫光疏介质。 折射率大的介质叫光密介质。 注意：1、光疏和光密介质是相对的。因为折
射率的大小是相对的。
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4
几种介质的折射率
介质 折射率
空气 1.00028
水 1.33
金刚石 2.42
2、不能理解为介质密度。如水和酒 精..
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5
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4、珠宝的鉴赏（ 玻璃：320-420 金 刚石：24.40）
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如图：n=1.52
求视野角度θ？
知最大折射角，求最大 入射角
要使外界1800范围景物全 部被观察到，应嵌入折射 率多大的玻璃砖？
折射角300、入射角900.
12cm θ/2
坦克内部
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20cm
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本节小结：
1.全反射的发生必须从光密介质射向光疏介质
i
2.全反射n=sini/sinr=1/sinc，i增大r增大，但i 增大到900时，不会有光线AB,即角r不会增大到 临界角。
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变式训练
1．如图13－2－3所示，一束平行光从真空射向一块半圆形 玻璃砖，下列说法中正确的是B(CD ) A．只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖 B．只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖 C．通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折 D．圆心两侧一定范围外的光线将在曲面产生全反射

A. 内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 B. 内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 C. 内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射 D. 内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用
感谢聆听
大气中的光现象——海市蜃楼（沙漠或马路） 倒立虚象
解释：贴近地面空气温度高，密度小，折射率小，上层空气温 度低，密度大 ，折射率大 。远方物体发出的有些光线向地面 入射时不断折射弯曲，到地面附近时发生全反射，再折向上射 向远处空中，观察者感觉这光线来自地下。
小结
一、光疏介质与光密介质 1、定义: 2、理解: ①相对性。②以折射率为依据的，与介质的其它属性无关。
议一议： 1、发生全反射的条件是什么？ 2、光从折射率为 n 的某种介 质射入空气（真空）发生全反 射时的临界角C等于多少？
全反射
全反射条件： 1、从光密介质射入光疏介 质时，2、如果入射角等于 或大于临界角。
全反射角 sin C 1
n
水的临界角为48.8°，各种玻璃 的临界角为32°至42°，金刚石的 临界角为24.4°
《2019人教版高中物理选择性必修1》课件
4.2全反射
第四章 光
授课教师：
教学目的
1、知道什么是光疏介质和光介质． 2. 理解光的全反射现象，掌握发生全反射的条件． 3. 理解临界角的物理意义，会根据公式确定光从介质射入 真空（空气）时的临界角．
学习任务
1、知道什么是光疏介质和光介质． 2. 理解光的全反射现象，掌握发生全反射的条件． 3. 理解临界角的物理意义，会根据公式确定光从介质射入 真空（空气）时的临界角．
临界角 42.9° 47.3° 48.6°

**王如其言煮头，三日三夕不烂。头踔出汤中，踬 目大怒。
赤 —— 为报父仇，至死不渝
2）、客曰：“闻王购子头千金。将子头与剑来， 为子报之。客曰：“此乃勇士头也，当于汤镬煮 之。”客曰：“此儿头不烂，愿王自往临视之， 是必烂也。”王即临之。客以剑拟王，王头随堕 汤中，客亦自拟己头，头复坠汤中。
客 —— 见义勇为，英勇无畏。
翻译：游客拿着赤的头去见楚王，楚王非常高兴。 游客说：“这是勇士的头，应当在滚烫的镬中把它 煮烂。”楚王就按着游客的话来煮头，煮了三日三 夜还没煮烂。头还从滚烫的水中跳起来，瞪大眼睛， 显出怒气冲冲的样子。游客说：“这年青人的头煮 不烂，希望大王亲自到镬旁观看，这头就一定会煮 烂。”楚王就到镬旁看。游客用剑对准楚王的头砍 下去，楚王的头随着剑势掉入沸水中。游客也对准 自己的头砍下，头又坠入沸水中。三个头一起煮烂 了，不能识别。人们只好从沸水中分出烂肉和三个 人头一块儿埋葬.
高二物理课件
全反射
光的折射
一 光的全反射
1 光疏介质 光密介质 (1)光疏介质 :折射率小的介质叫做光疏介质 .
(2)光密介质 :折射率大的介质叫做光密介质 . 注:光疏介质 和光密介质是相对的.
2 全反射 (1) 全反射:当光由光密介质射向光疏介质时，当入射角增 大到某一角度,使折射角达到90º时,折射光线完全消失, 只剩下反射光线.这种现象叫做全反射. (2)临界角:折射角等于90º时的入射角,叫做临界角.用C来示. (3)全反射的条件: A>光由光密介质 射向光疏介质 . B>入射角大于或等于临界角.
第四段
客持头往见楚王，王大喜。客曰： “此乃勇士头也，当于汤镬煮之。” 王如其言煮头，三日三夕不烂。头踔 出汤中，踬目大怒。客曰：“此儿头 不烂，愿王自往临视之，是必烂也。” 王即临之。客以剑拟王，王头随堕汤 中，客亦自拟己头，头复坠汤中。三 首俱烂，不可识别。乃分其汤肉葬之.

四、光导纤维
1、光导纤维：
2、应用：作为载体，传递信息 （1）光纤通信：容量大，衰减小、抗干扰性强 （2）内窥镜：
光导纤维在医学上的应用 :内窥镜
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【例1】在潜水员（或水中的鱼）看来，岸上的所 有景物，都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？这 个圆锥的顶角是多大？（n水=1.33）
sin C 1 n
5、全反射遵从反射定律。 6、常见的全反射现象：
（1）水中（或玻璃中）的气泡看起来特别明亮；
（2）海市蜃楼：
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三、全反射棱镜
1、全反射棱镜：截面是等腰直角三角形
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2、优点： （1）反射率高，几乎可达100%； （2）因反射面不必涂敷任何反射物质，故反射时失真小。
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全反射棱镜和平面镜成像的比较
一般的平面镜都是在玻璃的后面镀银，我们在以前 讨论平面镜成像都只考虑这个银面的反射，实际上由于平 面镜玻璃的前表面对光线的反射，形成多个虚像，其中第 一次被玻璃前表面反射而形成的虚像S是最明亮的．
平面镜玻璃的前表面
平面镜玻璃的后表面
3、应用：精密光学仪器中，如显微镜、单反相机、潜望镜、 望远镜……
C arc sin 1 n
48.8
2C 97.6
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第一关：
光线在空气和玻璃的分界面上发
Ｃ 生全反射的条件是 (
)
A.光从空气射射到分界面上,入射角足够大
C.光从玻璃射到分界面上,入射角足够大
D.光从玻璃射到分界面上,入射角足够小
第二关：
2
光由折射率为 的介质中射入空
气时，发生全反射的临界角( B )
A. 300 B. 450 C. 600 D. 900

二、全反射的条件
条件
全反射的条件包括光线从光密介质射向光疏介质、接触面法线与入射光线夹角大于临界角。
效果
全反射能够使光线在光密介质中传播更远的距离，并且不发生折射。
三、全反射的应用
光学通信
全反射被广泛应用于光纤通信中，实现信息的远距离传 输。
水下潜望镜
全反射被应用于水下潜望镜，让人们在水下观察到水面 上的景象。
《高三物理全反射》PPT 课件
欢迎参加本次《高三物理全反射》课件，我们将带您深入了解全反射的原理、 条件和应用，以及相关实验和展望。
一、全反射的定义
1 概念
全反射是光线从光密介质射向光疏介质时，接触面法线与入射光线夹角大于临界角时， 光线完全反射回原介质的现象。
2 表现形式
全反射常常在接触面发生折射率差较大的情况下，如玻璃与空气的接触面。
四、全反射实验
1
实验装置
实验装置包括光源、光密介质和光疏介质的角度，观察全反射发生的情况。
3
实验结果
实验结果会展示光线在不同角度下是否发生全反射。
五、全反射的讨论
1 优点和缺点
全反射的优点包括长距离传输、不易受外界干扰，缺点包括对介质折射率有要求。
2 局限性
全反射局限于光线从光密介质射向光疏介质的情况，且需要满足一定的入射角条件。
六、全反射的展望
发展趋势
全反射技术在光学通信和光学传感等领域的应用将不 断拓展和创新。
前景展望
全反射有望促进光纤通信速度和稳定性的提升，并推 动光学设备的发展。

临界角
刚好能发生全反射的入射角既折射角为90°的入射 角叫全反射的临界角。
用符号 C 表示。
演示
发生全反射的条件
① 光线从光密介质到光疏介质 ② 入射角等于或大于临界角
介质在空气中的全反射的临界角计算
求解光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临 界角C。
临界角C 就是折射角等于90°时的入射角
? 当 r = 60 °时, i =
全反射现象的应用
全反射棱镜
望远镜
光导纤维
内窥镜
鱼眼中的
世界
一、光疏介质与光密介质
二、全反射
1、 全反射 2、 临界角 3、 发生全反射的条件： 4、 临界角的计算：
三、全反射应用
巩固练习
1、光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的
条件是（ B ）．
A．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小 B．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大 C．光从空气射到分界面上，入射角足够小 D．光从空气射到分界面上，入射角足够大
课题
真空
i r’
介质
r
r’ =i
界面
sin i / sin r = 常数
折射率n = sin i / sin r = c/v >1 入射角大于折射角
r
真空
界面
介质
i
折射角大于入射角 入射角增大折射角也增大
某介质的折射率为 3 ，一束光由介质射入空气， 当入射角为30°时，折射角多大？当入射角为 60 °时，折射角多大？
C
介质
界面
根据折射率 n sin i 可得 sin r
因而
真空
n sin 90 1 sin C sin C
sin C 1 n

光纤通信技术的发展与应用
过去与现在
光纤通信技术经历了长足的发展， 从最早的单模光纤到现在的多模光 纤，使得数据传输速度和距离都得 到了大幅提升。
远距离通信
光纤通信技术不受地理限制，通过 与通信卫星的结合，实现了远距离 通信和全球覆盖，为人类提供了更 加便捷的通信方式。
应用于现代科技
光纤通信技术被广泛应用于现代科 技领域，支持了移动通信、云计算、 物联网等众多智能设备的畅通无阻。
这些实验和示意图将帮助我们更好地理解全反射的原理和应用。
总结和展望
通过学习《全反射讲》PPT课件，我们全面了解了全反射的定义、原理和实际 应用。光纤通信技术的发展与应用使得全反射扮演了重要角色。我们还了解 到全反射的优缺点以及相关实验和示意图。展望未来，全反射将继续在通信 和科技领域发挥重要作用，为人类创造更加美好的未来。
全反射与光导纤维的关系
1
发明光导纤维
20世纪60年代，全反射原理被用于发明光导纤维，开创了光纤通信和光纤传输领 域，彻底改变了信息传输的方式。
2
提高传输效果
光导纤维利用全反射特性，减少了信号损失，提高了传输效果，实现了超高速和 大容量的数据传输。
3
广泛应用
全反射在光导纤维的每个传输环节中都起到关键作用，使得光纤通信在电信、互 联网等领域得到广泛应用。
《全反射讲》PPT课件
欢迎参加《全反射讲》PPT课件！在本课程中，我们将深入探讨全反射的定义、 原理以及实际应用，同时还将探讨与光导纤维的关系以及光纤通信技术的发 展与应用。我们还会介绍全反射的优缺点，并展示相关实验和示意图。让我 们一起开启这个充满知识和展望的旅程吧！
全反射的定义和原理
1 什么是全反射？
全反射是当光由光密介质射向光疏介质时，在一定的角度范围内完全发生反射的现象。 它涉及到折射从光密介质射向光疏介质时，入射角超过临界角时，光将完全反射回 来，不发生折射。这是由于光密介质的折射率大于光疏介质的折射率所导致的。