13.2《全反射》_62899.ppt

第二节《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． θ1 θ3 N N A O B θ1 θ2 真空 N N A O B 全反射 介质 1 真空 介质2 介质1相对介质2是光疏介质 θ2 θ3 ＞ n１ ＜ n2 * 光密介质和光疏介质 1.光密介质和光疏介质是相对的。 2.光由光疏介质进入到光密介质，入射角大于折射角。 3.光由光密介质进入到光疏介质，入射角小于折射角， 入射角增大，折射角也增大。 几种介质的折射率 金刚石 二硫化碳 玻 璃 水 晶 2.42 1.63 1.5~1.9 1.55 岩盐 1.55 酒精 1.36 水 1.33 空气 1.0028 * 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°。 θ1 θ2 介质 N N A O B 空气 θ1 θ2 介质 N N A O B 空气 折射角θ2 为90°时，会发生什么情况？ * * 光由光密介质射入光疏介质时，同时发生反射和折射，折射角大于入射角，随着入射角的增大，反射光线越来越强，折射光线越来越弱，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． 折射角θ2 为90°时，发生全反射现象． θ1 θ3 介质 N N A O C 空气 θ1 θ2 介质 N N A O B 空气 θ3 C * θ1=C θ3 光密介质 N N A O C 光疏介质 在研究全反射现象中，刚好发生全反射的，即折射角等于90°时的入射角是一个很重要的物理量，叫做临界角。临界角用C 表示。 θ1 ≥ 临界角 发生全反射现象 * 折射角等于90°时的入射角叫做临界角，用符号C 表示．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 就是折射角等于90°时的入射角，根据折射定律可得： 因而 ： * 发生全反射的条件 ① 光从光密介质进入光疏介质； ② 入射角等于或大于临界角． * 全反射棱镜 1、光线由AB面垂直入射，在AC面发生全反射，垂直由BC面出射。 横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。 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。 变化90 ° 变化180 ° * 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． 平面镜玻璃的前表面 平面镜玻璃的后表面 * 全反射棱镜  对于精密的光学仪器，如照相机、望远镜、显微镜等，就需要用全反射棱镜代替平面镜，以消除多余的像． 当然，如果在玻璃的前表面镀银，就不会产生多个像，但是前表面镀银，银面容易脱落． * 光导纤维 全反射现象是自然界里常见的现象，我们常听到的“光纤通信”就是利用了全反射的原理，为了说明光导纤维对光的传导作用，我们做下面的实验． * 弯曲的玻璃棒能传光 * 光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到几百微米之间，由内芯与外套两层组成．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． 把光导纤维聚集成束，使其两端纤维排列的相对位置相同，图像就可以从一段传到另一端了． 光导纤维 * 资 料 （1）世界上第一条光缆是1997 年由美国MCI 公司制造的，1998 年中国就制造出光缆。 *  （2）中国的光纤之父是赵梓森院士。 （3）中国的光通信是与世界差距最小的领域之一，也是最有希望的一个领域。 （4）中国最大的优势是具有全球最大的光通信市场。 光导纤维的用途很大，医学上将其制成内窥镜，用来检查人体内脏的内部 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30多年的，但是发展的速度是惊人的． * * * * * * * 1、光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的 条件是（ ? ）． 　　A．光从