1、第十三章 第二节：全反射1【本章课标转述】 通过实验，理解光的折射定律。测定材料的折射率，认识光的全反射现象。初步了解光导纤维的工作原理和光线在生产中的应用，认识光线技术对经济社会生活的重大影响。 观察光的干涉、衍射和偏振现象。知道产生干涉、衍射现象的条件。用双缝干涉实验测定光的波长。观察薄膜干涉现象。了解激光的特性和应用。用激光观察全息照相。【学习目标】1、说出光疏介质和光密介质及什么是光的全反射现象。2、说出全反射棱镜及其应用及光导纤维的工作原理，说明光纤维技术对社会经济生活的重大影响。【学习重点】全反射及发生全反射的条件【学习过程】 本节学习光的全反射（第1课时） 复习提高：光的折射定律
2、：当光从_射入_时，满足_关系，n为_。探究点一：全反射（一）光疏介质与光密介质1、任何介质的绝对折射率都大于1，折射率越大，光在其中传播的速度就越小。两种介质相比较，折射率较大的介质称为 ，折射率较小的介质称为 。光疏介质和光密介质是相对而言的：几种介质的折射率和密度介质折射率密度空气1.000280.00129水1.331.00玻璃1.51.82.60酒精1.360.8金刚石2.423.522、传播速度关系：3、折射角和入射角的关系：光由空气（光_介质）进入水（光_介质）中时，入射角_折射角光由水（光_介质）进入空气（光_介质）中时，入射角_折射角即：光疏介质中光线与法线夹角1_ _光密介
3、质中光线与法线夹角2练习1：图中三种介质分别为水晶、金刚石、水，试判断分别代表哪一种介质？（二）全反射实验探究： 条件：当光从光密介质射入光疏介质时，入射角_ _折射角，当入射角增大时，折射角_ _，_ _角先达到90；演示实验：观察老师演示课本P49页演示实验，总结实验现象。1、全反射：2、临界角：临界角的计算：练习2：光由折射率为1.5的玻璃和2.42的金刚石进入空气时的临界角如何计算？3、发生全反射的条件：折射率n越大的介质，越_发生全反射。（填“容易”或“难”）练习3：光从折射率为的介质中以40的入射角射到介质与空气的界面上时，能发生全反射吗？为什么？想一想：为什么玻璃制的假钻石没有真
4、钻石看起来璀璨夺目呢？反馈练习:一、关于全反射的临界问题：请大家参考课本P50页例题，完成以下练习。练习4-1：潜水员在水面下能看到水面上的全部景物，因为水面上方360范围内，射入水中的光线全部集中在顶角为的一个倒立圆锥内（如图为其中一个截面），对此现象，下列说法正确的是（ ）（A）潜水员潜得越深，角越大 （B）潜水员潜得越深，角越小（C）潜水员深度为某个值时，角最大（D）角的大小与潜水员的深浅位置无关练习4-2：（课本P53页）为了从坦克内部观察外部目标，在坦克壁上开了一个长方形孔。假定坦克的壁厚20cm，孔的左右两边距离12cm，孔内安装一块折射率1.52的玻璃，厚度与坦克的壁厚相同。坦克
5、内的人通过这块玻璃能看到的外界的角度范围为多大？练习4-3：水的折射率n=4/3，当在水面下h=2m深处放一强点光源时，看到透光水面的最大直径是多大？当此透光水面的直径变大时，光源正在上浮还是正在下沉？二、全反射棱镜全反射棱镜的横截面是_ 。用全反射棱镜制成的潜望镜与用平面镜制成的潜望镜相比有什么优势？三、光导纤维（光纤）光导纤维内芯的折射率比外套的_，因此光传播时在内芯与外套的界面上发生_。1870年，英国科学家丁达尔做了一个有趣的实验：让一股水流从玻璃容器的侧壁细口自由流出，以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面射入水中。丁达尔发现，细光束不是穿出这股水流射向空气，而是顺从地沿着水流弯弯曲
6、曲地传播。这是光的全反射造成的结果。 光导纤维正是根据这一原理制造的。它的基本原料是廉价的石英玻璃，科学家将它们拉成直径只有几微米到几十微米的丝，然后再包上一层折射率比它小的材料。只要入射角满足一定的条件，光束就可以在这样制成的光导纤维中弯弯曲曲地从一端传到另一端，而不会在中途漏射。 光纤传导光的能力非常强，能利用光缆通讯，能同时传播大量信息。例如一条光缆通路同时可容纳十亿人通话，也可同时传送多套电视节目。因为光纤的基本成分是石英，只传光，不导电，不受电磁场的作用，在其中传输的光信号不受电磁场的影响，故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。也正因为如此，在光纤中传输的信号不易被窃听，因
7、而利于保密。光纤的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听。光缆的质量小而细，不怕腐蚀，铺设也很方便，因此是非常好的通讯材料。目前许多国家已使用光缆作为长途通讯干线。我国也开始生产光导纤维，并在部分地区和城市投入使用。随着时代的进步和科学的发展，光纤通讯必将大为普及。光纤除了可以用于通讯外，还可以用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。例如，可将光导纤维内窥镜导入心脏，测量心脏中的血压、温度等。在能量和信息传输方面，光导纤维也得到了广泛的应用。难怪人们称誉光导纤维为信息时代的神经。我国自行研制、生产、建设的世界最长的京汉广(北京、武汉、广州)通信光缆，全长3047公里，已于1993年10月15日开通，标志我国已进入全面应用光通信的时代。光导纤维具有哪些优点？P53问题与练习第 2 页