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光的全反射 公开课优秀课件

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光的全反射ppt优秀课件

光的全反射ppt优秀课件
本。
望远镜
在望远镜中，全反射帮助收集微弱 的光线，从而提高观测的清晰度和 距离。
光学传感器
全反射在光学传感器中用于检测和 测量各种物理量，如压力、温度和 浓度。
全反射在通信领域的应用
光纤通信
光纤中的全反射原理用于 传输大量数据和信息，实 现了高速、大容量的通信 。
水下通信
在水中，由于折射的限制 ，全反射成为实现通信的 重要手段。
光的全反射实验
全反射实验设备
激光发射器
相机或手机 测量尺
半圆形玻璃棱镜 屏幕
全反射实验步骤
01
将半圆形玻璃棱镜固定 在实验台上，确保其光 滑面朝上。
02
将激光发射器放置在棱 镜的一侧，使光线能够 照射在棱镜上。
03
使用屏幕和测量尺在棱 镜的另一侧放置，以便 观察和测量反射光线的 角度。
04
使用相机或手机拍摄反 射光线的照片，以便后 续分析。
全反射实验结果分析
01
02
03
04
观察反射光线的角度，与理论 值进行比较。
分析全反射的条件，如入射角 、折射率等。
探讨全反射在现实生活中的应 用，如光纤通信、潜水镜等。
总结实验结果，得出结论并与 同学进行交流。
05
光的全反射理论
光的波动理论
光的波动理论认为光是一种波动现象，类似于水波或声波。
光的波动理论能够解释光的干涉、衍射和偏振等现象，为全反射提供理论基础。
光的全反射条件
总结词
光的全反射需要满足一定的条件，包括光密介质、光疏介质、入射角大于临界 角等。
详细描述
光密介质是指折射率较大的介质，光疏介质是指折射率较小的介质。当光线从 光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于临界角，则光将在界面上发生全反 射。

《光的全反射讲课》课件

《光的全反射讲课》课件

Part Five
全反射的应用实例
光纤通信
光纤通信是利用光在光纤中全反射 的原理进行信息传输
光纤通信广泛应用于电信、广播电 视、互联网等领域
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
光纤通信具有高速、大容量、低损 耗、抗干扰等优点
光纤通信的发展推动了信息社会的 快速发展
光学仪器
显微镜：利用 全反射原理， 实现高分辨率
全反射太阳能聚光器
工作原理：利用全反射原理，将太阳光聚焦到太阳能电池板上 优点：提高太阳能电池板的效率，降低成本 应用领域：太阳能发电站、太阳能热水器等 发展趋势：随着技术的进步，全反射太阳能聚光器的效率和稳定性将不断提高
Part Six
全反射的习题与思 考题
习题及解答
什么是全反射？
光在什么情况下会发 生全反射？
光的全反射讲课
PPT,a click to unlimited possibilities
汇报人：PPT
目录
01 添 加 目 录 项 标 题
02 光 的 全 反 射 现 象
03 全 反 射 的 原 理
04 全 反 射 的 实 验 演 示
05 全 反 射 的 应 用 实 例
06 全 反 射 的 习 题 与 思 考题
Part One
单击添加章节标题
Part Two
光的全反射现象
光的折射与反射
光的折射：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象
光的反射：光在两种介质的交界处，改变传播方向，返回到原介质中的 现象
折射率：描述光在不同介质中传播速度的物理量
反射定律：入射角等于反射角，入射光线、反射光线和法线在同一平面 内

光的全反射ppt课件

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例如，水晶与水相比， 水晶为光密介质，水为光疏介质 水与空气相比， 水为光密介质，空气为光疏介质。
发生全反射的条件是: 光由光密介质射入光疏介质， 且入射角大于等于临界角。 例如，当光从水晶射入水时可能发生全反射，而光从水射入水晶 时就不会发生全反射，
典例
一束单色光从玻璃射入空气。 已知玻璃的折射率n=1.53，当入射角分别为50°、30 °时，光能 否发生折射? 若能，折射角为多大?
光由不同的介质射入真空或空气时，临界角不同根据折射定律， 光从折射率为n的某种介质进入真空或空气时的临界角C应满足
1
根据公式 sinC= 1可求出不同介质的临界角。
n
钻石的临界角约为 24.4° 水的临界角约为 48.8° 而玻璃因制造材料的不同，临界角有较大的差异，一般在 30°— 42°
介质的临界角越小，就越容易发生全反射。
科学知识
为了使钻石能发生全反射，需要将其表面打磨成特定的角 度使射到钻石背面的光的入射角大于其临界角24.4°。
科学知识
在图4-30中，图(a)是打合适的一种式样而图(b)(c)分别是 打得太深、太浅的情况，这样光会从其侧面或者底面射出， 使钻石失去光泽。
课堂练习
课堂练习
1.自行车尾灯用透明介质制成， 其外形如图所示。请说明自行 车尾灯在夜晚被灯光照射时特 别明亮的原因。

用同样的分析方法可知，当光 垂直于 AC面射入棱镜时，在两 个直角边的界面都会发生全反 射，使光的传播方向改变了 180°(图4-25)。
全反射棱镜的反射性能比镀 银的平面镜更好，精密的光 学仪器常用它代替镀银平面 镜来反射光，如全反射棱镜 应用于潜望镜等
美妙的彩虹，常引发人们产生美好的联想，被比喻为“天空的 微笑”“相会的彩桥”等。通常能看见的彩虹是红色在外、紫 色在内，这被称为“虹”。

光的全反射-完整版PPT课件

光的全反射-完整版PPT课件

中央电视台记者2001年9 月12日沿着青藏公路经 过海拔2675米的万长盐 桥时，突然看到下，沙丘不断变 幻着颜色，沙丘的周围 是“波光粼粼的湖水” ，水面映出清晰的倒影 。
鱼眼里的世界
思考:请大家思考生活当中下列现象与全反射
现象有什么关系?
视频
全反射条件的说明：
两个条件同时成立才会 发生全反射
(2)临界角C的计算（重点）：根据折射定律
sin C 1 n
临界角C的说明：当入射角为临界角时折射 光线能量为零，即此时没有折射光了。
2、全反射棱镜：截面为等腰直角三角形的棱镜
45 45
45
45 45
45
A、原理：利用全反射原理
B、作用：改变光路
D、应用：光纤通信，医学及工业 内窥镜，饰品等……
光导纤维在医学上的应用 :内窥镜
自然界中的全反射现象 1、海市蜃楼
视频
中新网2004年3月16日电 ，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。
再见
C、优越性：反光率高,接近达到100%，成 像失真小.
D、应用：精密昂贵的光学仪器中，比方说 显微镜，单反相机，潜望镜，望远镜……
全反射的应用
4、光导纤维：（重要应用）
视频
A、原理：利用全反射原理（思考 光纤内外层折射率的差别）
B、作用：传输光、图象或者其他 信息
C、优越性：光纤通信的主要优点 是容量大、衰减小、抗干扰性强 ．
2：随着入射角的增大，反射光 和折射光的能量如何变化．
二、全反射
1概念：光由光密介质射入光疏介质时，随着入 射角的增大，当折射角增大到90°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．

光的全反射 ppt课件

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光进入液体中。当入射角是450时，折射角为300，求：
（1）该液体对红光的折射率n；
（2）该液体对红光的全反射临界角C。
【答案】
（1）
2；
（2）45°
【解析】
（1）该液体对红光的折射率为 n
1
（2）由临界角公式 sin C
n
2
得 sin C 2
则 C=45°
sin i sin 45

2
C．若从上表面入射的光为红光和紫光的复合光，则在BD面上紫光比红光更靠近D端
D．要求从上表面射入的光能从右侧面射出，材料的折射率必须大于 2
【正确答案】ABC
【典例6】（2022·福建省连城县第一中学高二阶段练习）有一玻璃棱镜，
横截面为如图所示的圆心角为90°的扇形，扇形的半径为R，一束细光以
垂直于OP的方向射向OP界面，当入射点M距O点0.5R时，在圆弧PQ界面
第四章
光
2、光的全反射
理解光疏和光密介质
02
掌 握 光 的 全反射
03
了解全反射棱镜
04
了解导纤维
05
典型例题
CONTENTS
目录
01
一、光密介质和光疏介质
1.光疏介质：折射率较小的介质
2.光密介质：折射率较大的介质
注意：（1）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。
(2)光疏介质与光密介质是相对的
A．发生全反射时，折射光线完全消失，只剩下反射光线
B．光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象
C．光从光疏介质射向光密介质时，也可能发生全反射现象
D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时

全反射(高中物理教学课件)完整版

全反射(高中物理教学课件)完整版
问题：光由光密介质进入光疏介质时，折射角大 于入射角，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？
现象： 1.光从光密介质射向光疏介质时，同时存在反射光线和折射光线 2.入射角增大过程中，反射角、折射角均增大，且折射光线越来 越弱，反射光线越来越强。 3.入射角增大，折射角达到90˚时，折射光线完全消失
三.全反射的应用
思考：在天气晴朗的时候，特别是在炎热的夏天 我们会看到远处柏油马路上显得特别明亮，甚至 还能看到倒影，到那儿一看地面是干的，为什么 会出现这种现象？
典型例题 例4.如图所示,一半径为R的玻璃半球，折射率为 1.5，现有一束均匀的平行光垂直入射到整个半球 的底面上，进入玻璃半球的光线中不能直接从半 球面出射的光线所占的百分比为多少
02.全反射 图片区
问题.折射率是怎样定义的？ 定义1：光从真空射入某种介质发生折射时，入射 角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的 绝对折射率，简称折射率 定义2：某种介质的折射率，等于光在真空中的传 播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比
n sin i c sin r v
问题.光从一种介质进入另一种介质，折射角总是 变小吗？
答：不一定，垂直入射不变，从介质到真空折射 角会变大。
一.光疏介质与光密介质
对于折射率不同的两种介质，我们把折射率较小 的称为光疏介质，折射率较大的称为光密介质
材料
水
水晶 金刚石
折射率 1.33
1.55
2.42
问题：水晶是光疏介质还是光密介质？ 注意：光疏介质、光密介质具有相对性。
一.光疏介质与光密介质 注意： 光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射 角；光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于 入射角。 即光疏介质n小夹角大(介质中v也大) 即光密介质n大夹角小(介质中v也小)

光的全反射公开课优秀课件

光的全反射公开课优秀课件

掌握全反射的原理和条件对于光学设 计、光通信、光纤传感等领域具有重 要的应用价值。
光的全反射现象在自然界和日常生活 中广泛存在，研究其规律有助于更好 地认识和利用这些现象。
XX
PART 02
光的全反射基本原理
REPORTING
折射率与全反射角
折射率的定义
光在两种不同介质中传播速度的比值，决定了光线在介质界面上的折射程度。
反射式望远镜
利用全反射镜将光线反射 到目镜，观测天体。
潜望镜
利用两个全反射镜使光线 转折90度，实现隐蔽观察 。
其他领域的应用举例
激光唱片
利用光的全反射原理，在唱片表 面记录声音信息。
光学鼠标
利用光的全反射原理，通过检测反 射光线的变化来定位鼠标位置。
建筑装饰
利用全反射材料制造装饰品，增加 室内光线和美观度。
REPORTING
实验装置与步骤
实验步骤
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
逐渐增大入射角，观察折射角的 变化，直到发生全反射现象，记 录此时的入射角i2（临界角）。
实验装置：半圆形玻璃砖、激光 笔、量角器、白纸等。
将半圆形玻璃砖平放在白纸上， 用激光笔沿玻璃砖平面射入一束 光线，记录入射角i1和折射角r1。
保持入射角为i2，轻微旋转玻璃砖 ，观察反射光线和折射光线的变 化。
全反射角的概念
当光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角增大到某一 角度时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这个角度被称为全反射角。
光线在界面上的行为
反射定律
光线在介质界面上反射时，反射光线 、入射光线和法线处于同一平面内， 且反射角和入射角相等。
折射定律
光线从一种介质射向另一种介质时， 折射光线、入射光线和法线处于同一 平面内，且折射角和入射角的正弦之 比等于两种介质的折射率之比。

光的全反射完整ppt课件

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精选PPT课件
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(1)光疏介质、光密介质是对确定的两种介质而言的， 只对一种介质，无法确定它是光疏介质还是光密介质. (2)分析光的全反射时，关键是根据临界条件画出恰好发生全 反射的光路图，再利用几何知识分析边角关系. (3)当发生全反射时，仍遵循光的反射定律及光的可逆性.
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【典例1】(2011·新余高二检测)如图所示abc是一块用折射 率n=2的玻璃制成的透明体的横截面，ab是半径为R的圆弧， ac边与bc边垂直，∠aOc=60°.当一束平行黄色光垂直照到ac 上时，ab部分的外表面只有一部分是黄亮的，其余是暗的.求 黄亮部分的弧长为多少？
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一、全反射的理解
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1.光疏介质和光密介质的理解，不同介质的折射率不同，我 们把折射率较小的介质叫做光疏介质，折射率较大的介质叫 做光密介质. (1)对光路的影响 根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质(例如由空气射入 水)时，折射角小于入射角；光由光密介质射入光疏介质(例 如由水射入空气)时，折射角大于入射角.
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(2)光疏介质和光密介质的比较
(3)相对性 光疏介质、光密介质是相对的.任何两种透明介质都可以通过 比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小来判定谁是光 疏介质或光密介质.
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《光的全反射讲课》课件

《光的全反射讲课》课件
详细描述
海市蜃楼是由于地面上的热空气在遇到冷空气时产生的折射和全反射现象，使得远处的 物体看起来像是漂浮在空中。水中筷子看起来弯曲是由于光从水到空气的折射和全反射 导致的视觉错觉。雨后彩虹则是由于阳光穿过雨滴时发生的折射、反射和色散形成的。
02
光的全反射原理
折射率与临界角
折射率
当光从一种介质进入另一种介质时，由于速度的改变，光的传播方向会发生改变 ，这种现象称为折射。折射率是描述光在介质中传播速度变化程度的物理量。
全反射的应用有哪些局限性？
要点一
总结词
要点二
详细描述
全反射的应用主要局限于需要将光线完全约束在介质内部 的情况，这可能导致能量损失和光路设计的限制。
全反射的应用通常是在需要将光线完全约束在介质内部， 如光纤通信、光学传感器等。然而，由于全反射过程中存 在能量损失和光路设计的限制，因此在实际应用中存在一 定的局限性。例如，在光纤通信中，信号的衰减和散射会 导致能量损失，影响通信质量。此外，全反射的应用还可 能受到材料特性和几何形状的限制。
详细描述
临界角是光线从折射率较小的介质入射到折射率较大的介质 的最大入射角。当入射角大于或等于临界角时，才会发生全 反射。此外，全反射只发生在光从折射率较小的介质入射到 折射率较大的介质的情况下。
光的全反射现象举例
总结词
生活中有许多光的全反射现象的例子，如海市蜃楼、水中筷子看起来弯曲、雨后彩虹等 。
THANKS
感谢您的观看
探究光的全反射现象 及其产生条件。
培养观察、分析和解 决问题的能力。
理解折射率与临界角 的关系。
实验材料
半圆形玻璃棱镜
水 量角器
激光笔 白色纸板
实验步骤与观察
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光的全反射
光的全反射 公开课优秀
水中为什么会出现倒影？
水中笔为什么会发生弯折？
光的全反射 公开课优秀
θ1 θ2
介质1 真空
θ3
玻璃
介质2
1.图中三个角度有什么关系？
θ1 = θ2
θ3 <θ1
θ3 2满.若足玻什璃么的关折系射？率为n请问θ1
3.若上部分为介质1，下部分为介质2，那个介质的折射率大？
C．紫光先发生全反射，而红光后发生全反射
D．当红光和紫光都发生全反射时，它们的反射光线射到水 底时是在同一点
答案：BCD
光的全反射 公开课优秀
学以致用 1.魔术揭秘
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2.水中气泡 光密介质 光疏介质
光的全反射 公开课优秀
3.海市蜃楼
光的全反射 公开课优秀
4.马路蜃景， 沙漠蜃景
sin90 1 n
sinC sinC
sin C 1
1
n
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光疏介质 光密介质 2
一束白光从水中射入真空的折射光线如图所示，若保持入射 点O不变而逐渐增大入射角，则关于红光和紫光的下述说 法中正确的是( )
A．若红光射到P点，则紫光在P点上方
B．若红光射到P点，则紫光在P点下方
光的全反射 公开课优秀
实验观察 光从玻璃射向空气，当入射角逐渐增大时
反射角 角 度 折射角
强 反射光
度
折射光
增大 增大 增强 减弱
临界
只
90 0
有
全
最强
反
反
射
射
消失 光
量变
转折
质变
全反射:光射向两种介质 的界面上时，只发生反 射，不出现折射的现象.
光的全反射 公开课优秀
二、全反射条件 ① 光从光密介质进入光疏介质； ② 入射角大于或等于临界角C．
1、光疏介质、光密介质 现象
2、全反射 全反射的产生条件 临界角C sin C 1
n
海市蜃楼 3、生活中的全反射 光导纤维
水中的水泡 特别明亮
光的全反射 公开课优秀
光的全反射 公开课优秀
5.光导纤维
构造特点：双层，内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
光的全反射 公开课优秀
6.全反射棱镜
各种玻璃的临界角为320-420
A
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜
θ
1、光线由AB面垂直入射
在AC面发生全反射，垂直由BC面出B来自C射．A
2、光线由AC面垂直入射
在AB、 BC面发生两次全反射，光垂的全直反射由公A开C课面优秀出射． B
7.水下点光源发出的光，水面上看到 一个圆形的透光平面 （1）解释这一现象
（2）若光源距水面距离为h，水面上圆形亮斑半径 为r，求水的折射率n？
(3)若水中圆形亮斑的半径r均匀的增大，则可推断水中的光源做什么运动？ A.匀速上升 B.加速上升 C.匀速下降 D.加速下降
光的全反射 公开课优秀
小结
光疏介质：折 射率较小的介质
介质2
光密介质：折射率较大的介质
光疏介质和光密介质是相对的． 水 n= 1.33 酒精n= 1.36 玻 璃n=1.63
光的全反射 公开课优秀
介质1
θ3
n1<n2
θ2 θ1
介质2
4.若一束光从光密介质射向光疏介质，入射角大还是折射角大？ 如果逐渐增大入射角，哪一个角先达到 90 0 ？