《高中物理 光的全反射 光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用課件 魯科版選修34》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 光的全反射 光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用課件 魯科版選修34(24頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、高中物理高中物理選修選修3-4魯科版魯科版第第2講光的全反射講光的全反射 光導(dǎo)纖維及光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用其應(yīng)用 目標(biāo)定位1.知道光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)、全反射、臨界角的概念.2.理解全反射的條件,能計(jì)算有關(guān)問題和解釋相關(guān)現(xiàn)象.3.了解光導(dǎo)纖維的工作原理和光導(dǎo)纖維在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用.4.知道全反射棱鏡的原理大于大于 折射折射 入射角入射角 3光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)折射率較 的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì),折射率較 的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)4發(fā)生全反射的條件:光由 介質(zhì)射入 介質(zhì),且入射角 臨界角小小大大光密光密光疏光疏大于等于大于等于 想一想當(dāng)光從水中射入玻璃的交界面時(shí),只要入射角足夠大就會(huì)發(fā)生全反射,這種說法正確嗎?為什
2、么? 答案不正確要發(fā)生全反射必須光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)而水相對(duì)玻璃是光疏介質(zhì),所以不管入射角多大都不可能發(fā)生全反射二、對(duì)全反射現(xiàn)象的解釋1全反射現(xiàn)象:海水的浪花呈白色、魚缸中上升的氣泡亮晶晶,在沙漠里看到的蜃景、炎熱夏天的路面格外明亮光滑2全反射棱鏡全反射棱鏡的截面為 三角形它的反射性能比鍍銀的平面鏡 ,精密的光學(xué)儀器用它代替鍍銀平面鏡來反射光線 直角等腰直角等腰更好更好三、光導(dǎo)纖維及其應(yīng)用1光導(dǎo)纖維的工作原理(1)光導(dǎo)纖維:把石英玻璃拉成直經(jīng)幾微米到幾十微米的細(xì)絲,然后再包上折射率比它 的材料,就制成了光導(dǎo)纖維,簡(jiǎn)稱光纖(2)傳導(dǎo)原理:光纖一般由折射率較高的玻璃內(nèi)芯和折射率較低的外層透明介
3、質(zhì)組成光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳播時(shí),由光密介質(zhì)(n1)入射到光疏介質(zhì)(n2),若入射角 ,光就會(huì)在光纖內(nèi)不斷發(fā)生全反射 小小iC2光纖通信光導(dǎo)纖維具有質(zhì)地輕、彎曲自如、傳光效率高、抗機(jī)械振動(dòng)、耐腐蝕性好、能量損耗 、抗干擾能力 、保密性好等優(yōu)點(diǎn),光纖通信的容量比微波通信高103104倍.小小強(qiáng)強(qiáng)一、對(duì)全反射的理解1對(duì)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)的理解(1)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對(duì)而言的,并沒有絕對(duì)的意義(2)光在光密介質(zhì)中的傳播速度比在光疏介質(zhì)中傳播速度小(3)光若從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí),折射角大于入射角;反之,光由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角(4)光疏和光密是從介質(zhì)的光學(xué)特性來說的,并不是它的密
4、度大小【例1】關(guān)于全反射,下列敘述中正確的是()A發(fā)生全反射時(shí)仍有折射光線,只是折射光線非常弱B光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),一定會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象C光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí),可能不發(fā)生全反射現(xiàn)象D光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí),可能發(fā)生全反射現(xiàn)象 解析發(fā)生全反射時(shí)折射光線的能量為零,折射光線消失,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),且入射角大于或等于臨界角,二者缺一不可,所以選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤選項(xiàng)C正確 答案C答案答案D二、全反射的應(yīng)用1全反射棱鏡(1)特點(diǎn):當(dāng)光垂直于它的一個(gè)界面射入后,都會(huì)在其內(nèi)部發(fā)生全反射,與平面鏡相比,它的反射率很高反射面不必涂敷任何反光物質(zhì),反射時(shí)失真
5、小 (2)全反射棱鏡改變光路的兩種常見情況如圖421所示 圖4212光導(dǎo)纖維(1)原理:內(nèi)芯的折射率比外套大,光傳播時(shí)在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射(2)優(yōu)點(diǎn):容量大,衰減小,抗干擾性強(qiáng)等(3)應(yīng)用:光纖通訊,醫(yī)學(xué)上的內(nèi)窺鏡等【例2】光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖422所示,其內(nèi)芯和外套材料不同,光在內(nèi)芯中傳播,以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是()圖圖422 A內(nèi)芯的折射率比外套的大,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射 B內(nèi)芯的折射率比外套的小,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射 C內(nèi)芯的折射率比外套的小,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生折射 D內(nèi)芯的折射率與外套的相同,外套的材料有韌性,可以起保護(hù)作用 解析光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯折射率大于外套的折射率,光在由內(nèi)芯射向外套時(shí),在其界面處發(fā)生全反射,從而使光在內(nèi)芯中傳播,A對(duì) 答案A【例3】(2014課標(biāo))一厚度為h的大平板玻璃水平放置,其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片,圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上已知圓紙片恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線(不考慮反射),求平板玻璃的折射率 解析如圖,從圖形發(fā)光面邊緣的A點(diǎn)發(fā)出的一條光線射到玻璃上表面A點(diǎn)恰好發(fā)生全反射,則由