2020_2021学年新教材高中物理第四章光及其应用第三节光的全反射与光纤技术学案粤教版选择性必修第一册.doc

《2020_2021学年新教材高中物理第四章光及其应用第三节光的全反射与光纤技术学案粤教版选择性必修第一册.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、考试第三节光的全反射与光纤技术必备知识·自主学习一、全反射一束光线以相同的入射角θ1分别从空气射入介质1和介质2时，若θ2>θ3，则介质1的折射率n1与介质2的折射率n2大小关系如何？提示：因为n1＝、n2＝，而θ2>θ3，所以n1

2、射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫作全反射，这时的入射角叫作临界角。(2)全反射的条件①光从光密介质射入光疏介质；-16-/16考试②入射角等于或大于临界角。(3)折射率n与临界角C的关系①定性关系：介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小，越容易发生全反射。②定量关系：光从介质射入空气(真空)时，sinC＝。(4)生活中的全反射现象：清晨露珠晶莹夺目，海市蜃楼等。二、光导纤维的工作原理如图，内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，n1与n2大小关系如何？提示：n1>n21．导光的原理：当光在有机玻璃棒内传播时，如果从有机玻璃射向空气的入射角大于临

3、界角，光会发生全反射，于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。2．组成：内芯和外套。三、光纤技术的实际应用1．医学上应用：用来检查人体消化道的内窥镜。2．光纤通信：光纤宽带、光纤、光纤有线电视；其优点是容量大、衰减小、抗干扰性及某某性强等。(1)光密介质是指密度大的介质。(×)(2)一种介质不是光疏介质就是光密介质。(×)-16-/16考试(3)光由光疏介质射入光密介质后速度减小。(√)(4)光由光疏介质射入光密介质时才能发生全反射。(×)(5)临界角与折射率成反比。(×)关键能力·合作学习知识点一　与全反射有关的问题1．光疏介质和光密介质三注意：(1)相对性：光疏介质、

4、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断谁是光疏介质或光密介质。(2)光疏介质、光密介质与介质密度的关系：光疏介质与光密介质是从光学特性来说的，并不是它的密度大小。例如，酒精的密度比水小，但酒精和水相比酒精是光密介质。(3)介质的折射率和传播速度：光疏介质的折射率小，在介质中传播的速度大；光密介质的折射率大，在介质中传播的速度小。2．全反射现象：(1)全反射的条件：①光由光密介质射向光疏介质。②入射角大于或等于临界角。(2)全反射遵循的规律：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，由于不存在折射光线

5、，光的折射定律不再适用。3．临界角：(1)折射角等于90°时的入射角。(2)若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，则sinC＝。(3)介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。-16-/16考试如图所示，在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，为什么？提示：如图所示，岸上所有景物发出的光，射向水面的入射角分布在0°～90°之间，射入水中的折射角在0°～临界角C之间，由光路可逆性可知，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。【典例】(多选)(2021·某某高二检测)如图所示为一正三角形玻璃砖，边长为l，AO为三角形的中线。现有a

6、、b两束不同频率的可见细光束垂直于BC边从真空射入该三角形玻璃砖，入射时两束光到O点的距离相等，两束光经玻璃砖折射后相交于中线AO的右侧P处，则以下判断正确的是(　　)A.在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．在真空中，a光波长小于b光波长C．a光通过玻璃砖的时间小于b光通过玻璃砖的时间-16-/16考试D．若a、b两束光从同一介质射入真空中，则a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角【解析】选B、D。光在真空中的传播速度均为光速c，所以选项A错误；由题意可知，玻璃砖对a光的折射率na大于对b光的折射率nb，所以a光的频率νa大于b光的频率νb，a光在真空

7、中传播时的波长λa＝小于b光在真空中传播的波长λb＝，选项B正确；a光在玻璃砖中的传播速度大小va＝小于b光在玻璃砖中的传播速度大小vb＝，又因为a、b两束光在该玻璃砖中传播的距离相等，所以ta＞tb，选项C错误；当a、b两束光从同一介质射入真空中时，由na＞nb，sinC＝可知，a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，选项D正确。1.如图，两束单色光a、b从水面下射向A点，光线经折射后合成一束光，则正确的是(　　)A．在水中a光的波速比b光的波速小B．a光的频率比b光的频率低C．a光的折射率大于b光的折射率D．当a