实用标准文案
精彩文档 第二节 全反射
【学习目标】
1、通过阅读课本P48—49“思考与讨论”上面的那一段，能够说出光疏介质与光密介质的区别，并能从定义上理解其相对性；
2、通过阅读课本P49“思考与讨论”—50“例题”上，能够说出临界角的定义及全反射发生的条件，并能根据折射率判断是否在界面上发生全反射；
3、通过例题练习，能够掌握应用全反射解决实际问题的基本方法；
4、能结合全反射发生的条件，解释自然现象，并说出人们有哪些全反射现象的应用。
【自主学习】
一、光疏介质与光密介质
阅读课本P48—49“思考与讨论”上面的那一段
问题：
1、在光疏介质与光密介质中，折射率较大的是？光速较大的是？同一束光波长较大的是？
2、水是光疏介质还是光密介质？
例1、下列说法中正确的是（ ）
A、因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质
B、因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质
C、同一束光，在光密介质中的传播速度较大
D、同一束光，在光密介质中的波长较大
二、全反射现象
阅读课本P49“思考与讨论”—50“例题”
1、试说出什么是全反射现象？
2、我们是如何定义临界角的？
3、全反射现象发生的条件有哪些？
例2、已知水、水晶、玻璃和二氧化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是（ ）
A、从水晶射入玻璃 B、从水射入二氧化碳
C、从玻璃射入水中 D、从水射入水晶
练习1、一条光线由水中射向空气，当入射角由0°逐渐增大到90°时，下列说法正确的是（ ）
A、折射角由0°增大到大于90°的某一角度
B、折射角始终大于入射角，当折射角等于90°时，发生全反射
C、折射角始终小于90°，不可能发生全反射
D、入射角的正弦与折射角的正弦之比逐渐减小
结合课本P50“例题”，完成下面例题
《全反射》单元测试题含答案(2)
一、全反射 选择题
1．如图所示，空气中有一折射率为2的玻璃柱体，其横截而是圆心角为90o、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面，以45o入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首次入射到圆弧AB
上的光，则AB上有光透出的部分的弧长为（ ）
A．16R B．14R
C．13R D．512R
2．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．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
3．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成 a、b两束单色光，则（ ）
A．玻璃砖对 a 光的折射率为1.5
B．玻璃砖对 a 光的折射率为22
C．b 光在玻璃中的传播速度比 a 光大
D．b 光在玻璃中发生全反射的临界角比a光小
4．如图所示，EOFGC为某种透明介质的截面图，EC是半径为R的四分之一圆弧，OFGC是一个正方形AB为足够大的水平屏幕并紧贴介质的底面，由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，该介质对红光和紫光的折射率分别为1223,23nn，设光在真空中的速度为c，则
A．红光在介质中的传播速度为22红vc
B．随着角度逐渐变大的过程中，紫光和红光依次发生全反射
C．当53时，光在屏幕AF上出现了两个亮斑，则这两个亮斑之间的距离为39146R
D．红光在玻璃中的频率比空气中的频率大
5．如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，从空气中沿半径方向射入玻璃半圆柱后，一部分光沿OA方向射出，另一部分光沿OB方向射出。则（ ）
A．OA为黄光，OB为紫光
B．OA为紫光，OA为黄光
C．OA为黄光，OB为复色光
全反射
教学目的
（1）使学生认识光的全反射现象；理解发生全反射的条件；了解全反射的应用。
（2）培养学生的观察能力、逻辑推理运用全反射知识解释简单实际问题的能力。
（3）结合教材内容进行唯物辩证法教育。
教学过程
一、教具准备
（1）激光光学演示仪，演示激光束射入半圆形玻璃砖时发生的全反射现象及产生的条件。
（2）全反射水槽实验器，演示光在水中的全反射现象及临界角的计算。
（3）装有水的烧杯和一支小试管，观察水中空气泡界面的全反射现象。
（4）光导纤维应用演示器，演示传光、传像等实际应用。
（5）小黑板一块，作好几个光路示意图。
二、引入新课
（教师用小黑板出示A面题目，并提问学生。）
师：图1为某次测定玻璃砖折射率的实验光路图，测得∠i＝45°，∠r＝30°试问该种玻璃砖的折射率n为多少？出射光线O′B的折射角r′有多大？
生：根据折射率定义n＝sini/sinr，可求得n＝2，依据光路可逆性可得到∠r′＝45°。
师：光线AO从玻璃砖的ab界面射入cd界面后出射的过程中，其入射角和折射角大小变化有何特点？
生（引导回答）：光从折射率小的媒质（空气）射向折射率大的媒质（玻璃）的界面ab时，其特点是入射角大于折射角，即∠r <∠i；反之，从折射率大的媒质射向折射率小的媒质界面cd时，折射角大于入射角，即∠r′＝∠i′
三、新课教学
1．光疏媒质和光密媒质
上面提到的空气和玻璃这两种媒质，已知n玻＞n空，对于这两种媒质来说，我们把折射率小的媒质叫光疏媒质；折射率大的媒质叫光密媒质。
师：比较空气、水、玻璃这三种媒质，哪一种是光疏媒质？哪一种是光密媒质？
生：光疏和光密是相对而言的，应根据折射率n的大小进行比较，因为n空＜n水＜n玻，所以水相对于空气称为光密媒质，而相对于玻璃又属于光疏煤质。
师：那么上述三种媒质中在哪一种媒质中的光速最小？
生：由公式v＝c／n推理，玻璃中的光速最小，即光密媒质中的光速小于光疏煤质中的光速。
1 2 全反射
一、全反射
1.光疏介质和光密介质
(1)光疏介质：折射率较小(填“大”或“小”)的介质.
(2)光密介质：折射率较大(填“大”或“小”)的介质.
(3)光疏介质与光密介质是相对(填“相对”或“绝对”)的. 2.全反射现象
(1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射.若入射角增大到某一角度，折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象.
(2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角.用字母C表示，光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sin C＝1n.
(3)全反射发生的条件
①光从光密介质射入光疏介质.
②入射角等于或大于临界角.
二、全反射棱镜
1.形状：截面为等腰直角三角形的棱镜.
2.全反射棱镜的特点
(1)当光垂直于它的一个界面射入后，都会在其内部发生全反射，与平面镜相比，它的反射率很高.
(2)反射面不必涂敷任何反光物质，反射时失真小.
三、光导纤维
1.原理：利用了光的全反射.
2.构造：由内芯和外套两层组成.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.
3.光纤通信的优点是容量大、衰减小、抗干扰性强等.
4.光导纤维除应用于光纤通信外，还可应用于医学上的内窥镜等.
一、全反射
1.全反射现象
(1)全反射的条件：
①光由光密介质射入光疏介质.
②入射角大于或等于临界角.
(2)全反射遵循的规律：①发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律.②全反射的临界角C和折射率n的关系：sin C＝1n.
(3)从能量角度来理解全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角增大，折射角也增大.同时折射光线强度减弱，能量减小，反射光线强度增强，能量增加，当入射角达到临界角时，折射光线强度减弱到零，反射光线的能量等于入射光线的能量. 2 2.不同色光的临界角：由于不同颜色(频率不同)的光在同一介质中的折射率不同.频率越大的光，折射率也越大，所以不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时，频率越大的光的临界角越小，越易发生全反射.
