3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第一册课件(共64页)
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人教版高中物理选择性必修1第4章第2节全反射课件
光导纤维中间入射,射入后在光导纤维内芯与外套的界面上恰好发生全反射, 由A点传输到B点所用时间为t,求光导纤维所用材料的折射率n。
解析:光信号由 A 点进入光导纤维后,沿 AO 方向照射到 O 点,此时 入射角α恰好等于临界角。由几何关系可得光在光导纤维中传播的 距离 l=sin 。 设介质的折射率为 n,光在此介质中的速度为 v,则有 sin α=sin C=1,n= ,而 vt=sin ,解得 n= 。
答案:
拓展提高
1、空气中两条光线a和b从方框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光线如 图甲所示。方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜。图乙给出了两棱镜四种放置
B 方式的示意图,其中能产生图甲效果的是( )
解析:四个选项产生光路效果如图所示。
拓展提高
2、已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、
D 射角是60°,则下列光路图正确的是(图中Ⅰ为空气,Ⅱ为介质)( )
解析:由题意知,光由光密介质射向光疏介质,由 sin C=1
=
1 2
,得
C=45°<60°,故在两介质的界面上会发生全反射,只有反射光线,没有折射光
线,故选项D正确。
拓展提高
水流导光
将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。用激光水 平射向塑料瓶小孔入图，激光可由激光笔产生)，观察光的传播路径。
c 1.60和1.63,如果光按下面几种方式传播,可能发生全折射的是( ) A.从水晶射入玻璃 B.从水射入二硫化碳 C.从玻璃射入水中 D.从水射入水晶
解析：折射率相对较小的介质是光疏介质,折射率相对较大的介质是光密 介质,发生全反射的条件之一是光由光密介质射向光疏介质,由此可知选项C正 确。
解析:光信号由 A 点进入光导纤维后,沿 AO 方向照射到 O 点,此时 入射角α恰好等于临界角。由几何关系可得光在光导纤维中传播的 距离 l=sin 。 设介质的折射率为 n,光在此介质中的速度为 v,则有 sin α=sin C=1,n= ,而 vt=sin ,解得 n= 。
答案:
拓展提高
1、空气中两条光线a和b从方框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光线如 图甲所示。方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜。图乙给出了两棱镜四种放置
B 方式的示意图,其中能产生图甲效果的是( )
解析:四个选项产生光路效果如图所示。
拓展提高
2、已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、
D 射角是60°,则下列光路图正确的是(图中Ⅰ为空气,Ⅱ为介质)( )
解析:由题意知,光由光密介质射向光疏介质,由 sin C=1
=
1 2
,得
C=45°<60°,故在两介质的界面上会发生全反射,只有反射光线,没有折射光
线,故选项D正确。
拓展提高
水流导光
将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。用激光水 平射向塑料瓶小孔入图，激光可由激光笔产生)，观察光的传播路径。
c 1.60和1.63,如果光按下面几种方式传播,可能发生全折射的是( ) A.从水晶射入玻璃 B.从水射入二硫化碳 C.从玻璃射入水中 D.从水射入水晶
解析：折射率相对较小的介质是光疏介质,折射率相对较大的介质是光密 介质,发生全反射的条件之一是光由光密介质射向光疏介质,由此可知选项C正 确。
全反射【新教材】人教版高中物理选择性必修第一册课件
质进入空气时, 如果入射角为600,下列各光路图中可能的是( C )
空气 0 600 A
空气 0 600 B
空气 0 600 C
空气 0 600 D
做一做 2、空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框 下方和上方射出，其框外光线如图所示.方框内有两个折射率n＝1.5的
全反射玻璃棱镜.下列选项给出了两棱镜的四种放置方式的示意图.其 中能产生图中效果的是
故临界角C = sin ( ) = arcsin( ) 在AC面发生全反射，垂直由BC面出射．
n n 横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜
密
(已知光在真空中的传播速度为c)
密
1、上现蜃景，海市蜃楼
在AB、 BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射．
此时的入射角叫做临界角，用C表示
其中, n密、n疏分别为光密介质和光疏介质的绝对折射率.
1、当光由某种介质射入真空或空气时:
= arcsin(
)
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)，求玻璃板的折射率.
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.
(已知光在真空中的传播速度为c)
(已知光在真空中的传播速度为c)
在AB、 BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射．
反射光线亮度逐渐
；
在AC面发生全反射，垂直由BC面出射．
折射光线亮度逐渐
；
光从光密介质射向光疏介质时，折射角等于900时的入射角用字母 C 表示.
在沙漠里，白天沙石被太阳晒得灼热，接近沙层的气温升高极快。由于 其中能产生图中效果的是
3、在潜水员看来，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？（水的折射率1.
空气 0 600 A
空气 0 600 B
空气 0 600 C
空气 0 600 D
做一做 2、空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框 下方和上方射出，其框外光线如图所示.方框内有两个折射率n＝1.5的
全反射玻璃棱镜.下列选项给出了两棱镜的四种放置方式的示意图.其 中能产生图中效果的是
故临界角C = sin ( ) = arcsin( ) 在AC面发生全反射，垂直由BC面出射．
n n 横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜
密
(已知光在真空中的传播速度为c)
密
1、上现蜃景，海市蜃楼
在AB、 BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射．
此时的入射角叫做临界角，用C表示
其中, n密、n疏分别为光密介质和光疏介质的绝对折射率.
1、当光由某种介质射入真空或空气时:
= arcsin(
)
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)，求玻璃板的折射率.
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.
(已知光在真空中的传播速度为c)
(已知光在真空中的传播速度为c)
在AB、 BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射．
反射光线亮度逐渐
；
在AC面发生全反射，垂直由BC面出射．
折射光线亮度逐渐
；
光从光密介质射向光疏介质时，折射角等于900时的入射角用字母 C 表示.
在沙漠里，白天沙石被太阳晒得灼热，接近沙层的气温升高极快。由于 其中能产生图中效果的是
3、在潜水员看来，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？（水的折射率1.
全反射课件-高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
新课导入：
水中的气泡和叶子上的露珠看起来 特别明亮；炎热夏天，柏油路面有时 看起来特别明亮,像水洗过的一样。你 知道这是为什么吗？
内容回顾：
12、折射定率：律：光折 从真射光空线射与入入某射种光介线质、发法生线折在射同时一，平入面射内角，的折正射弦光与线折与射入角 射 的光正线弦分 之别 比位 ，于 叫法 做线这的种两介侧质；的入绝射对角折的射正率弦，与简折称射折角射的率正。弦成正比。
n ssiinnssiinn12 12
或
n1n2
c v
n12与入射角、折射角大小无关，只与两种介质的性质有关
思考与讨论：
1、光从真空射向介质时，入射角和折射角谁大？反之，光从介质射向真 空，二者谁大？
2、参考下表，根据刚才的讨论，如果光从玻璃射向金刚石，入射角和折
射角谁大？如果光从金刚石射向玻璃，入射角和折射角谁大？
一路光纤的传输能力理论值为二 十亿路电话，一千万路电视。虽然光 纤通信的发展历史只有20多年的，但
光纤
是发展的速度是惊人的。
你能解释这是为什么吗？
水 流 导 光
学以致用：
思考1：水中的鱼看水面和岸上的 景物，是一种什么体验呢？
水的折射率为1.33 所以C=48.80
则有圆锥顶角θ=2C=97.60
3）光由光疏介质射入光密介质，折射角小于入射角。光由光密介质射 入光疏介质，折射角大于入射角。
光疏 介质
光密 介质
θ1
O
θ2
空气 水
光疏 介质
光密 介质
θ1
O
θ2
空气 水
思考：光由光密介质进入光疏介质时，如果入射角不断增大，使折射 角增大到90º 时，会出现什么现象？
观察全反射现象
水中的气泡和叶子上的露珠看起来 特别明亮；炎热夏天，柏油路面有时 看起来特别明亮,像水洗过的一样。你 知道这是为什么吗？
内容回顾：
12、折射定率：律：光折 从真射光空线射与入入某射种光介线质、发法生线折在射同时一，平入面射内角，的折正射弦光与线折与射入角 射 的光正线弦分 之别 比位 ，于 叫法 做线这的种两介侧质；的入绝射对角折的射正率弦，与简折称射折角射的率正。弦成正比。
n ssiinnssiinn12 12
或
n1n2
c v
n12与入射角、折射角大小无关，只与两种介质的性质有关
思考与讨论：
1、光从真空射向介质时，入射角和折射角谁大？反之，光从介质射向真 空，二者谁大？
2、参考下表，根据刚才的讨论，如果光从玻璃射向金刚石，入射角和折
射角谁大？如果光从金刚石射向玻璃，入射角和折射角谁大？
一路光纤的传输能力理论值为二 十亿路电话，一千万路电视。虽然光 纤通信的发展历史只有20多年的，但
光纤
是发展的速度是惊人的。
你能解释这是为什么吗？
水 流 导 光
学以致用：
思考1：水中的鱼看水面和岸上的 景物，是一种什么体验呢？
水的折射率为1.33 所以C=48.80
则有圆锥顶角θ=2C=97.60
3）光由光疏介质射入光密介质，折射角小于入射角。光由光密介质射 入光疏介质，折射角大于入射角。
光疏 介质
光密 介质
θ1
O
θ2
空气 水
光疏 介质
光密 介质
θ1
O
θ2
空气 水
思考：光由光密介质进入光疏介质时，如果入射角不断增大，使折射 角增大到90º 时，会出现什么现象？
观察全反射现象
全反射课件—高二上学期物理人教版选择性必修第一册
课堂小结
全反射
光疏介质、光密介质 定义
全反射 全反射的产生条件
全反射
临界角C sin C 1
n
全反射原理的应用实例
全反射棱镜 光导纤维
再见
理论制造的光导纤维。 （1）光传播的路径有特点：当有机玻璃射向空气的入射角大于临界角，光会发生全反射，于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。
逐渐减小或增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化。 逐渐减小或增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化。 （2）如果入射角逐渐增大,折射光离法线会越来越远,而且越来越弱,反射光却越来越强。 下列关于光纤的说法中正确的是（ ） 高锟因此获得 2009 年诺贝尔物理学奖。 (4)光导纤维的优点：容量大，衰减小，抗干扰强。 思考：你知道为什么炎热夏天柏油路面有时看起来特别明亮吗？水中的气泡看上去特别明亮，这又是为什么呢？ 这都是发生了全反射现象，今天我们就来学习全反射。 （3）海市蜃楼和沙漠蜃景 D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大
视频：观察反射、折射和全反射现象。 激光笔发出的光射入一根弯曲的有机玻璃棒的一端，观察光传播的路径有什么特点。
B．内芯的折射率比外套的大，光传播时在 将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。
C．光在介质2中的速度最小 学习难点：1、判断是否发生全反射画出光路图
（演2示）：发观生察全反反射外射、的折套条射件和与全反外射现界象的界面上发生全反射
A．内芯的折射率比外套的小，光传播时在 理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题;
（3）与平面镜相比，它的反射率高，几乎可达 100%。 知道全反射棱镜、光导纤维及其应用;
内芯与外套的界面上发生全反射 （1）截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜,当光线垂直任意一个表面射入时,在棱镜内部都能发生全反射,所以这样的棱镜叫全反射棱镜。
全反射课件-高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
全反射的概念：
第
三 环 节
当入射角增大到某一角度，
主 题
使折射角达到90°时，折射光完
探 究
全消失，只剩下反射光，这种现
揭 示 规
象叫做全反射。
律
此时对应的入射角称之为临界角。
（一）实验探究
请同学们以小组为单位，再次完成实验2，观察实验 中出现的现象，将其与实验1进行比较，进而回答问题。
第
三 环
实验2：让激光束从空气直接射向半圆形玻璃砖的圆心O，
节 如图所示。
主 题
1、随着入射角的增大，反射角
探 究
揭 示
O
和折射角如何变化？ 2、光由光疏介质进入光密介质 时会产生全反射现象吗？
规 律
3、你能总结一下产生全反射的
条件吗？
教师点拨，得出发生全反射的条件并以幻灯片形式展示。到此同学们对全反射现 象认识有了一定的理论高度，教师抓住同学们此时的认知状态，进一步引导学生 活动。
教学模式
• 本节课是新授课，教学设计坚持以学生为主体， 教师为主导的原则。其中反射和折射部分的简短 描述是与初中所学内容衔接的，临界角和全反射 知识是新内容，学生容易轻视和低估本节知识。 所以我认为要通过强化实验探究来明确发生全反 射的条件,教学设计环节中的第三环节突出了这一 点。
教学设计
第一环节：引创入设新情知境（2分钟） 第二环节:阅提读取课信本息（8分钟）
请同学们阅读课本第一、二自然段回答：
第 1、什么是光疏介质？什么是光密介质？
二
环 节
2、有绝对的光密介质或光疏介质吗？结
阅 读
合实例说明如何判断某种介质是光疏介质
课 本
还是光密介质。
提
取 信
高二物理人教版选择性必修第一册教学课件《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°
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°
全反射课件高二上学期物理人教版选择性必修第一册
临界角：刚好发生全反射，即折射角等于900时的入射角叫做临界角.
光疏介质：折射率较小的介质。
当光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射，如果入射角逐渐增大，折射光离法线越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。
可以预料，当入射角增大到一定程度，但还没有达到900时，折射角就会增大到900。
光由光密介质射入光疏介质折射角大于入射角
介质
射角。根据光路可逆的道理，也就知道光 从介质射入空气时发生全反射的临界角了。
N'
再见
《选择性必修第一册》（人教版）
第四章 《光》 《当选光择 从性光必密修介第质一射册入》光（疏人介教质版时），同时发生折射和反射，如果入射角逐渐增大，折射光离法线越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。
光定疏义介 ：质当：光折从射光率密较介小质的射介入质光。疏介质，入射角增大到某一角度,使折射角达到900时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫做全反射。 可如以果预 入料射，角当再入增射大角，增会大出到现一什定么程现度象，？但还没有达到900时，折射角就会增大到900。 光如由图光 ，密让介光质沿射着入半光圆疏形介玻质璃折砖射的角半大径于射入到射它角的平直边上，观察平直边与空气界面发生的实验现象。 临光界由角 光：密刚介好质发射生入全光反疏射介，质即折折射射角角大等于于入射90角0时的入射角叫做临界角. 当逐光渐从 增光大密入介射质角射，入观光察疏反介射质光时线，和同折时射发光生线折的射变和化反。射，如果入射角逐渐增大，折射光离法线越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。
二、全反射
1.定义：当光从光密介质射入光疏介质，入射角 增大到某一角度,使折射角达到900时,折射光完全 消失,只剩下反射光,这种现象叫做全反射。
全反射课件高二上学期物理人教版选择性
光由空气斜射入玻璃时，改变入射角，测量折射角， 并记录入射角和折射角的大小
激光光学演示仪
二、光的折射定律
探究：折射角和入射角之间有什么定量关系？
数据记录与处理
入射角
折射角
1 2
3
4
5 6 7 8
二、光的折射定律
探究：折射角和入射角之间有什么定量关系？
空气 水
入射角 折射角
1 2 3
二、光的折射定律
折射定律发现的过程 公元2世纪
托勒密： • 折射光线跟入射光线和法线在同一平面 • 折射光线和入射光线分居法线两侧 • 折射角正比于入射角
1621年
斯涅耳：从物理上阐明光的折射定律
1637年
笛卡尔：从数学上导出了用正弦函数形式表述的折射定律
1661年
费马：为折射定律提供了严格准确的证明
二、光的折射定律
紫
红
三、介质的折射率
有什么应用呢？
色散是复色光分解为单色光而形成光谱的现象
证实：我们平时常见的太阳光，实际上是由 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组 成的
三、介质的折射率
同种色光在不同介质中：
光疏介质
光密介质
光疏介质和光密介质是相对的
光密 介质
大
小
短
小
光疏 介质
小
大
长
大
介质2对介质1的相对折射率
二、光的折射定律
探究：入射角和折射角的定性关系
空气 玻璃
当光从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角 当入射角增大时，折射角也增大
二、光的折射定律
探究：入射角和折射角的定性关系
玻璃
空气
当光从玻璃斜射入空气时，入射角小于折射角
激光光学演示仪
二、光的折射定律
探究：折射角和入射角之间有什么定量关系？
数据记录与处理
入射角
折射角
1 2
3
4
5 6 7 8
二、光的折射定律
探究：折射角和入射角之间有什么定量关系？
空气 水
入射角 折射角
1 2 3
二、光的折射定律
折射定律发现的过程 公元2世纪
托勒密： • 折射光线跟入射光线和法线在同一平面 • 折射光线和入射光线分居法线两侧 • 折射角正比于入射角
1621年
斯涅耳：从物理上阐明光的折射定律
1637年
笛卡尔：从数学上导出了用正弦函数形式表述的折射定律
1661年
费马：为折射定律提供了严格准确的证明
二、光的折射定律
紫
红
三、介质的折射率
有什么应用呢？
色散是复色光分解为单色光而形成光谱的现象
证实：我们平时常见的太阳光，实际上是由 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组 成的
三、介质的折射率
同种色光在不同介质中：
光疏介质
光密介质
光疏介质和光密介质是相对的
光密 介质
大
小
短
小
光疏 介质
小
大
长
大
介质2对介质1的相对折射率
二、光的折射定律
探究：入射角和折射角的定性关系
空气 玻璃
当光从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角 当入射角增大时，折射角也增大
二、光的折射定律
探究：入射角和折射角的定性关系
玻璃
空气
当光从玻璃斜射入空气时，入射角小于折射角
全反射+课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
1. 反射角逐渐增大，折射角逐渐增大；
2. 反射光线亮度逐渐增强，折射光线亮度逐渐减弱；
3. 当入射角增大到某一角度时，折射光线消失，所有光线全部反射。
临界角
全反射
二、全反射
1. 全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，入射角逐渐增大到某一角度，
使折射角为90°，即折射光线消失，光线全部被反射回原光密介质的现象。
定义式： =
决定式： =
1
2
（真空进入介质）（n>1）
折射率反映了介质对光的偏折作用
【思考】对比下列光路图，你能发现什么？
【想一想】光在折射时，在哪种
介质中会更远离法线？
“疏远近密”
光由折射率较小的介质射入折射率较大的介质，折射角小于入射角
光由折射率较大的介质射入折射率较小的介质，折射角大于入射角
4. 折射时，在光疏介质中会更远离法线，在光密介质中会更靠近法线【疏远近密】
（光疏介质中的角大于光密介质中的角）
【思考】光由光密介质进人光疏介质时，折射角大于入射角。若增大入射角，
折射角也增大，谁先达到90°？若继续增大入射角，会发生什么现象？
【实验现象】光由光密介质进人光疏介质，在入射角逐渐增大过程中：
两束单色光。a、b两束光相比，下列说法正确的是（
A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B．在玻璃中，a光的速度较大b光的速度
C．增大入射角θ，b光首先发生全反射
D．增大入射角θ，a光首先发生全反射
D
）
3. 如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界
面，一部分光被折射，一部分光进入液体中。当入射角是450时，折射角
光密介质
光疏介质
2. 反射光线亮度逐渐增强，折射光线亮度逐渐减弱；
3. 当入射角增大到某一角度时，折射光线消失，所有光线全部反射。
临界角
全反射
二、全反射
1. 全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，入射角逐渐增大到某一角度，
使折射角为90°，即折射光线消失，光线全部被反射回原光密介质的现象。
定义式： =
决定式： =
1
2
（真空进入介质）（n>1）
折射率反映了介质对光的偏折作用
【思考】对比下列光路图，你能发现什么？
【想一想】光在折射时，在哪种
介质中会更远离法线？
“疏远近密”
光由折射率较小的介质射入折射率较大的介质，折射角小于入射角
光由折射率较大的介质射入折射率较小的介质，折射角大于入射角
4. 折射时，在光疏介质中会更远离法线，在光密介质中会更靠近法线【疏远近密】
（光疏介质中的角大于光密介质中的角）
【思考】光由光密介质进人光疏介质时，折射角大于入射角。若增大入射角，
折射角也增大，谁先达到90°？若继续增大入射角，会发生什么现象？
【实验现象】光由光密介质进人光疏介质，在入射角逐渐增大过程中：
两束单色光。a、b两束光相比，下列说法正确的是（
A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B．在玻璃中，a光的速度较大b光的速度
C．增大入射角θ，b光首先发生全反射
D．增大入射角θ，a光首先发生全反射
D
）
3. 如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界
面，一部分光被折射，一部分光进入液体中。当入射角是450时，折射角
光密介质
光疏介质
高中物理人教版(2019)选择性必修第一册 第四章光第2节全反射课件
（2）内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的 界面上发生全反射。
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：检查人体胃、肠、气管等脏器的内部。
本课小结
当堂检测
1.如图所示，置于空气中的厚玻璃板，AB、CD分别是玻璃板的上、下表面，且AB∥CD。光 线经AB表面射向玻璃砖，折射光线射到CD表面时，下列说法正确的是（ A ） A.不可能发生全反射 B.有可能发生全反射 C.只要入射角i足够大就能发生全反射 D.不知玻璃折射率，无法判断
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。
3.应用：精密光学仪器中，如显微镜、单反相机、望远镜……
三、光导纤维
1.光导纤维： （1）原理：当光在有机玻璃棒内传播时，如果从有机玻璃 射向空气的入射角大于临界角，光会发生全反射，于是光在 有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。
例：在潜水员看来，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？
解：几乎贴着水面射入水里的光线，在潜水员看来是从折射 角为C 的方向射来的，水面上其他方向射来的光线，折射角 都小于C。因此他认为水面以上所有的景物都出现在顶角为 2C的圆锥里。
二、全反射棱 镜
1.全反射棱镜：截面是等腰直角三角形。
镜。已知棱镜材料的折射率n= ，若不考虑入射光线在bc面上
的反射光，则有光线（ BD ）
A.从ab面射出
B.从ac面射出
C.从bc面射出，且与bc面斜交 D.从bc面射出，且与bc面垂直
解析：A错：由sin C
1 n
得sin C
2 2
，得全反射临界角C 45
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：检查人体胃、肠、气管等脏器的内部。
本课小结
当堂检测
1.如图所示，置于空气中的厚玻璃板，AB、CD分别是玻璃板的上、下表面，且AB∥CD。光 线经AB表面射向玻璃砖，折射光线射到CD表面时，下列说法正确的是（ A ） A.不可能发生全反射 B.有可能发生全反射 C.只要入射角i足够大就能发生全反射 D.不知玻璃折射率，无法判断
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。
3.应用：精密光学仪器中，如显微镜、单反相机、望远镜……
三、光导纤维
1.光导纤维： （1）原理：当光在有机玻璃棒内传播时，如果从有机玻璃 射向空气的入射角大于临界角，光会发生全反射，于是光在 有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。
例：在潜水员看来，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？
解：几乎贴着水面射入水里的光线，在潜水员看来是从折射 角为C 的方向射来的，水面上其他方向射来的光线，折射角 都小于C。因此他认为水面以上所有的景物都出现在顶角为 2C的圆锥里。
二、全反射棱 镜
1.全反射棱镜：截面是等腰直角三角形。
镜。已知棱镜材料的折射率n= ，若不考虑入射光线在bc面上
的反射光，则有光线（ BD ）
A.从ab面射出
B.从ac面射出
C.从bc面射出，且与bc面斜交 D.从bc面射出，且与bc面垂直
解析：A错：由sin C
1 n
得sin C
2 2
，得全反射临界角C 45
3-2 全反射—人教版(2019)高中物理选择性必修第一册课件(共64张PPT)
sinC＝n1，传播路程 d＝siLnC＝nL. 又 v＝nc，所以 tmax＝vd＝ncL＝nc2L
n
重难疑点辨析 正确理解光密介质和光疏介质
1．光密介质与光疏介质是相对的，同一种介质，既可以是 光密介质也可以是光疏介质，应具体问题具体分析．例如，玻 璃相对水而言是光密介质，而相对金刚石而言则是光疏介质．
现象． (2)临界角：刚好发生全反射即折射角等于 90°时的 入射角．
1 用字母 C 表示，则 sinC＝ n .
3．全反射的条件
要发生全反射，必须同时具备两个条件： (1)光从 光密 介质射入 光疏 介质． (2)入射角 大于等于 临界角．
二、全反射的应用 1．全反射棱镜的截面是 等腰直角 三角形，当光垂直于 直角边射向棱镜时，光的传播方向改变了 90° 角，当光垂直 于斜边射向棱镜时，光的传播方向改变了 180° 角．
求黑纸片 求黑纸片 最小面积 ―→ 最小半径 ―→ 求临界角
【解析】 如图所示，设 A 点为发光面的右边缘，由 A 点 发出的光线射向 O 点恰好发生全反射，则此时的入射角 θ 为玻璃 的临界角，在 O 点外侧玻璃的上表面不再有折射光线．B 点为 A 点在玻璃上表面的对应点．那么 r＋ BO 即为玻璃上表面透光面 圆的最大半径，即黑纸片的最小半径．
解析：本题入射光线是从光疏介质射向光密介质，折射角小 于入射角，不会发生全反射现象，选项 A 不正确．反之，若光线 从玻璃射向空气，会发生全反射，可计算出其临界角 C，sinC＝ 12，C＝45°.由光路可逆性可知，无论入射角 θ1 是多大，折射角 θ2 都不会超过 45°，选项 B 正确．由折射定律，要求 θ2＝30°， 即 sinθ1＝ 2sin30°，得 θ1＝45°，选项 C 正确．折射线与反射线
n
重难疑点辨析 正确理解光密介质和光疏介质
1．光密介质与光疏介质是相对的，同一种介质，既可以是 光密介质也可以是光疏介质，应具体问题具体分析．例如，玻 璃相对水而言是光密介质，而相对金刚石而言则是光疏介质．
现象． (2)临界角：刚好发生全反射即折射角等于 90°时的 入射角．
1 用字母 C 表示，则 sinC＝ n .
3．全反射的条件
要发生全反射，必须同时具备两个条件： (1)光从 光密 介质射入 光疏 介质． (2)入射角 大于等于 临界角．
二、全反射的应用 1．全反射棱镜的截面是 等腰直角 三角形，当光垂直于 直角边射向棱镜时，光的传播方向改变了 90° 角，当光垂直 于斜边射向棱镜时，光的传播方向改变了 180° 角．
求黑纸片 求黑纸片 最小面积 ―→ 最小半径 ―→ 求临界角
【解析】 如图所示，设 A 点为发光面的右边缘，由 A 点 发出的光线射向 O 点恰好发生全反射，则此时的入射角 θ 为玻璃 的临界角，在 O 点外侧玻璃的上表面不再有折射光线．B 点为 A 点在玻璃上表面的对应点．那么 r＋ BO 即为玻璃上表面透光面 圆的最大半径，即黑纸片的最小半径．
解析：本题入射光线是从光疏介质射向光密介质，折射角小 于入射角，不会发生全反射现象，选项 A 不正确．反之，若光线 从玻璃射向空气，会发生全反射，可计算出其临界角 C，sinC＝ 12，C＝45°.由光路可逆性可知，无论入射角 θ1 是多大，折射角 θ2 都不会超过 45°，选项 B 正确．由折射定律，要求 θ2＝30°， 即 sinθ1＝ 2sin30°，得 θ1＝45°，选项 C 正确．折射线与反射线
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3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
1．光疏介质与光密介质是怎么定义的？ 2．光从一种介质射向另一种介质时一定会发生全反射吗？ 3．发生全反射要满足什么条件？
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3．临界角 (1)定义：折射角为 90°时的入射角，称为临界角，用 C 表 示．
当折射角为 90°时，恰好发生了全反射.实际上折射角为 90° 是不存在的，但它是发生全反射的临界角度，因此在利用折射 定律求临界角时，认为折射角为 90°.
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
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公式 sinC＝n1只适用于光由介质射向真空(或空气)时临界角 的计算，即 C 为介质对真空(或空气)的临界角．
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考点一 全反射 1．光疏介质和光密介质
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(1)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．
(2)临界角 C 的表示式：由折射定律知，光由某种介质射向 真空(或空气)时，若刚好发生全反射，则 n＝ssinin9C0°＝sin1C.所以 sinC＝n1.
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4．对全反射的理解 从能量角度看，光在两种介质分界面上发生反射和折射时， 若不计介质的吸收，入射光能量会分配成反射光和折射光两部 分，其中反射光能量随着入射角的增大而增强，折射光能量则 随着入射角的增大而减弱．因此，当入射角越小时折射光越强， 而反射光越弱．这正是我们看水底处物体时感到垂直下视时看 得最清楚，而斜视时感到有些模糊的原因．当发生全反射时， 折射光能量等于零，入射光能量完全转化为反射光的能量．
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(3)光导纤维的应用——光纤通信 光纤通信的主要优点是 容量大 ，此外光纤传输还有 衰减少 、抗干扰性强等多方面的优点．
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现象． (2)临界角：刚好发生全反射即折射角等于 90°时的 入射角．
1 用字母 C 表示，则 sinC＝ n .
3．全反射的条件
要发生全反射，必须同时具备两个条件： (1)光从 光密 介质射入 光疏 介质． (2)入射角 大于等于 临界角．
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1．为什么蓝色的海水会产生白色的浪花呢？ 2．研磨成多面体的钻石光彩夺目，这是为什么呢？ 提示：都是因为光的全反射．
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3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页) 3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
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【例 1】 (多选)如图所示，一束光由空气射到透明介质球 上的 A 点，入射角为 i，则( CD )
A．当 i 足够大时，在 A 点发生全反射 B．当 i 足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射 C．无论 i 多大，在 A 点都不会发生全反射 D．无论 i 多大，光从球内向外射出时都不会发生全反射
(2)光疏介质和光密介质的比较
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3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
1光疏介质和光密介质是相对而言的，并没有绝对意义. 2光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密 度大小.
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
第三章
光及其应用
2 全反射
01课前自主学习 03课堂效果检测
02课堂考点演练 课时作业
一、全反射
1．不同介质的折射率不同，我们把折射率 较小 称为光疏介质，折射率 较大 的介质称为光密介质．
的介质
2．全反射及临界角的概念
(1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大 到某一角度， 折射 光线就会完全消失，只剩下 反射 光线的
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2．全反射 (1)定义：光由光密介质射向光疏介质时，若入射角增大到 某一角度，使折射角达到 90°时，折射光完全消失，只剩下反射 光，这种现象叫做全反射．如下图所示．
(2)发生全反射的条件：①光从光密介质射入光疏介质． ②入射角大于或等于临界角．
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二、全反射的应用 1．全反射棱镜的截面是 等腰直角 三角形，当光垂直于 直角边射向棱镜时，光的传播方向改变了 90° 角，当光垂直 于斜边射向棱镜时，光的传播方向改变了 180° 角． 2．光导纤维及其应用 (1)光导纤维对光的传导原理：利用了 光的全反射． (2)光导纤维的构造：光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直 径从几微米到一百微米，由内芯和外套两层组成．内芯的折射 率比外套的折射率 大 ，光传播时在内芯与外套的界面上发 生 全反射．
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1．光疏介质与光密介质是怎么定义的？ 2．光从一种介质射向另一种介质时一定会发生全反射吗？ 3．发生全反射要满足什么条件？
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3．临界角 (1)定义：折射角为 90°时的入射角，称为临界角，用 C 表 示．
当折射角为 90°时，恰好发生了全反射.实际上折射角为 90° 是不存在的，但它是发生全反射的临界角度，因此在利用折射 定律求临界角时，认为折射角为 90°.
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
公式 sinC＝n1只适用于光由介质射向真空(或空气)时临界角 的计算，即 C 为介质对真空(或空气)的临界角．
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
考点一 全反射 1．光疏介质和光密介质
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
(1)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．
(2)临界角 C 的表示式：由折射定律知，光由某种介质射向 真空(或空气)时，若刚好发生全反射，则 n＝ssinin9C0°＝sin1C.所以 sinC＝n1.
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
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4．对全反射的理解 从能量角度看，光在两种介质分界面上发生反射和折射时， 若不计介质的吸收，入射光能量会分配成反射光和折射光两部 分，其中反射光能量随着入射角的增大而增强，折射光能量则 随着入射角的增大而减弱．因此，当入射角越小时折射光越强， 而反射光越弱．这正是我们看水底处物体时感到垂直下视时看 得最清楚，而斜视时感到有些模糊的原因．当发生全反射时， 折射光能量等于零，入射光能量完全转化为反射光的能量．
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
(3)光导纤维的应用——光纤通信 光纤通信的主要优点是 容量大 ，此外光纤传输还有 衰减少 、抗干扰性强等多方面的优点．
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
现象． (2)临界角：刚好发生全反射即折射角等于 90°时的 入射角．
1 用字母 C 表示，则 sinC＝ n .
3．全反射的条件
要发生全反射，必须同时具备两个条件： (1)光从 光密 介质射入 光疏 介质． (2)入射角 大于等于 临界角．
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
1．为什么蓝色的海水会产生白色的浪花呢？ 2．研磨成多面体的钻石光彩夺目，这是为什么呢？ 提示：都是因为光的全反射．
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页) 3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
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【例 1】 (多选)如图所示，一束光由空气射到透明介质球 上的 A 点，入射角为 i，则( CD )
A．当 i 足够大时，在 A 点发生全反射 B．当 i 足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射 C．无论 i 多大，在 A 点都不会发生全反射 D．无论 i 多大，光从球内向外射出时都不会发生全反射
(2)光疏介质和光密介质的比较
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
1光疏介质和光密介质是相对而言的，并没有绝对意义. 2光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密 度大小.
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
第三章
光及其应用
2 全反射
01课前自主学习 03课堂效果检测
02课堂考点演练 课时作业
一、全反射
1．不同介质的折射率不同，我们把折射率 较小 称为光疏介质，折射率 较大 的介质称为光密介质．
的介质
2．全反射及临界角的概念
(1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大 到某一角度， 折射 光线就会完全消失，只剩下 反射 光线的
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
2．全反射 (1)定义：光由光密介质射向光疏介质时，若入射角增大到 某一角度，使折射角达到 90°时，折射光完全消失，只剩下反射 光，这种现象叫做全反射．如下图所示．
(2)发生全反射的条件：①光从光密介质射入光疏介质． ②入射角大于或等于临界角．
3-2 全反射—人教版高中物理选择性必修第 一册课 件(共64 页)
二、全反射的应用 1．全反射棱镜的截面是 等腰直角 三角形，当光垂直于 直角边射向棱镜时，光的传播方向改变了 90° 角，当光垂直 于斜边射向棱镜时，光的传播方向改变了 180° 角． 2．光导纤维及其应用 (1)光导纤维对光的传导原理：利用了 光的全反射． (2)光导纤维的构造：光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直 径从几微米到一百微米，由内芯和外套两层组成．内芯的折射 率比外套的折射率 大 ，光传播时在内芯与外套的界面上发 生 全反射．