資源簡介

4.3光的全反射
【學習目標】
1.知道光疏介質、光密介質、全反射、臨界角的概念
.2.理解全反射的條件，能計算有關問題和解釋相關現象
【課上探究】
知識點1：全反射及其產生條件
思考與交流
1、什么是光的全反射？
2、當光從水中射入玻璃的交界面時，只要入射角足夠大就會發生全反射，這種說法正確嗎？為什么？
3、在什么條件下才能發生全反射？
總結與提升
光的全反射
(1)定義：光從光密介質射入光疏介質，當入射角增大到某一角度時，折射光線將 ，只剩下反射光線的現象．
(2)條件：(1)光從光密介質射入光疏介質．(2)入射角 臨界角．
(3)臨界角：折射角等于90°時的入射角．若光從光密介質(折射率為n)射向真空或空氣時，發生全反射的臨界角為C，則sin C＝.介質的折射率越大，發生全反射的臨界角越小．
練習與拓展
例1如圖，一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點為該玻璃磚截面的圓心，下圖能正確描述其光路的是(　　)
知識點2：全反射現象
思考與交流
生活中有哪些全反射現象？你能否解釋這些現象？
總結與提升
1、海市蜃樓、沙漠蜃景等自然現象都是光的全反射現象。
2．全反射棱鏡利用了光的全反射。
練習與拓展
例2炎熱的夏天，路面看起來特別光亮，如同鋪了一層水，這是為什么？
【鞏固訓練】
1．光從介質a射向介質b，如果要在a、b介質的分界面上發生全反射，那么必須滿足的條件是(　　)
A．a是光密介質，b是光疏介質
B．光在介質a中的速度必須大于在介質b中的速度
C．光的入射角必須大于或等于臨界角
D．光的入射角必須小于臨界角
2．光在某種介質中的折射率為2，光從該介質射向空氣時(　　)
A．介質的臨界角是30°
B．大于或等于30°的所有角都是臨界角
C．入射角大于或等于30°時都能發生全反射
D．臨界角可能是60°
3. 空氣中兩條光線a和b從方框左側入射，分別從方框下方和上方射出，其框外光線如圖3所示．方框內有兩個折射率n＝1.5的玻璃全反射棱鏡，下圖給出了兩棱鏡四種放置方式的示意圖．其中能產生圖中效果的是(　　)
圖3
4．打磨某剖面如圖4所示的寶石時，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角θ切磨在θ1<θ<θ2的范圍內，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發生全反射(僅考慮如圖所示的光線第一次射到OP邊并反射到OQ邊后射向MN邊的情況)，則下列判斷正確的是(　　)
圖4
A．若θ>θ2，光線一定在OP邊發生全反射
B．若θ>θ2，光線會從OQ邊射出
C．若θ<θ1，光線會從OP邊射出
D．若θ<θ1，光線會在OP邊發生全反射
5．如圖2所示，夏天，在平靜無風的海面上，向遠方望去，有時能看到山峰、船舶、樓臺、亭閣、集市、廟宇等出現在遠方的空中．古人不明白產生這種景象的原因，對它作了不科學的解釋，認為是海中蛟龍(即蜃)吐出的氣結成的，因而叫做“海市蜃樓”，也叫蜃景．沙漠里有時也會看到遠處的水源、仙人掌近在咫尺，可望而不可及，這也是“蜃景”．下列有關蜃景的說法中錯誤的是(　　)．
圖2
A．海面上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要小
B．沙面上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要小
C．a是蜃景，b是景物
D．c是蜃景，d是景物
5.一半徑為R的半圓柱形玻璃磚，橫截面如圖5所示．已知玻璃的全反射臨界角γ(γ＜)．與玻璃磚的底平面成(－γ)角度、且與玻璃磚橫截面平行的平行光射到玻璃磚的半圓柱面上．經柱面折射后，有部分光(包括與柱面相切的入射光)能直接從玻璃磚底面射出．若忽略經半圓柱內表面反射后射出的光．求底面透光部分的寬度．
參考答案
例1A
例2貼近熱路面附近的空氣層同熱沙面附近的空氣層一樣,比上層空氣的折射率小.從遠處物體射向路面的光線發生全反射,從遠處看去,路面顯得格外明亮,就像剛剛下過大雨一樣。
鞏固訓練
1.AC2.AC3.B4.D5.BCD
6.底面透光部分的寬度OE＝Rsin γ.

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