3光的全反射光的全反射必必备知知识自主学自主学习关关键能力能力合作探究合作探究随堂演随堂演练自主自主检测课 标 要 求1.知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念2知道全反射现象，理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象3了解全反射棱镜及光导纤维的工作原理和在生产、生活中的应用思 维 导 图必必备知知识自主学自主学习一、全反射现象1光疏介质和光密介质(1)概念：两种介质比较，折射率较小的介质叫作_介质，折射率较大的介质叫作_介质(2)光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小(3)相对性：光疏介质和光密介质是_的2全反射光从光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质中传播的现象叫作_光疏光密相对全反射入射角光疏容易三、全反射的应用光导纤维1光导纤维对光的传导原理利用了_原理2光导纤维的构造光导纤维是非常细的特制玻璃丝，直径从几微米到几十微米之间，由内芯和外层透明介质两层组成内芯的折射率比外套的折射率大，光传播时在内芯与外套的界面上发生_全反射全反射3光导纤维的应用光纤通信光纤通信，就是把载有_、_和各种数字信号的激光从光纤的一端输入，沿着光纤传到另一端去4光纤通信的主要优点容量大、衰减小、_强、传输质量高声音图像抗干扰能力导学1光疏介质和光密介质具有相对性，例如酒精对水是光密介质，但对水晶则是光疏介质举例水下的潜水员认为水面上的所有景物都出现在倒立的圆锥里，就是光的全反射的一个例证导学2发生全反射时，反射率很高，几乎达到100%，比平面镜的反射率高出了很多关关键能力能力合作探究合作探究探究点一全反射的理解导学探究导学探究当光从水中射向与玻璃的交界面时，只要入射角足够大就会发生全反射，这种说法正确吗？为什么？提示：不正确要发生全反射必须是光从光密介质射向光疏介质而水相对玻璃是光疏介质，所以不管入射角多大都不可能发生全反射归纳总结归纳总结1.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，光的折射定律不再适用2从能量角度来理解全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角增大，折射角也增大，同时折射光线强度减弱，即折射光线能量减小，反射光线强度增强，能量增加；当入射角达到临界角时，折射光线强度减弱到零，反射光的能量等于入射光的能量3解答全反射类问题的技巧：(1)光必须从光密介质射入光疏介质才能发生全反射(2)入射角大于或等于临界角才能发生全反射(3)利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时比例应与实际相符，这样更有利于问题的分析典例示范典例示范例1为了测定某种材料制成的长方体的折射率，用一束光线从AB面以60入射角射入长方体时光线刚好不能从BC面射出，如图所示，该材料的折射率是多少？素养训练1(多选)如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置下列说法正确的是()A若三条光线中有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线B若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射C若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射D若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大答案：ACD素养训练2如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，A30，B60.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等(1)求三棱镜的折射率；(2)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程(不考虑多次反射)探究点二全反射的应用归纳总结归纳总结1.光导纤维的传播原理光由一端进入，在两层的界面上经过多次全反射，从另一端射出光导纤维可以远距离传播光，光信号又可以转换成电信号，进而变为声音、图像如果把许多(上万根)光导纤维合成一束，并使两端的纤维按严格相同的次序排列，就可以传播图像了素养训练3(多选)光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，其中内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，下面说法正确的是()A内芯和外套的折射率应满足n1n2B内芯和外套的折射率应满足n1n2C从左端面入射的光线，其入射角必须大于某值，全部光才能被传导D从左端面入射的光线，其入射角必须小于某值，全部光才能被传导答案：AD素养训练4空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图所示方框内有两个折射率n1.5的全反射玻璃棱镜下列选项给出了两棱镜的四种放置方式的示意图其中能产生图中效果的是()答案：B随堂演随堂演练自主自主检测1关于全反射，下列叙述正确的是()A发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱B光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象C光从光密介质射向光疏介质时，可能不发生全反射现象D光从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射现象答案：C解析：发生全反射时折射光线的能量为零，折射光线消失，所以选项A错误；发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，二者缺一不可，所以选项B、D错误，C正确2(多选)当光从光密介质射向光疏介质时()A反射光线的强度随入射角的增大而减小B折射光线的强度随入射角的增大而减小C当入射角等于临界角时，折射光线的强度等于零D当入射角等于零时，反射光线的强度等于零答案：BC解析：当光从光密介质射向光疏介质时，反射光线的强度随入射角的增大而增大，折射光线的强度随入射角的增大而减小，当入射角等于临界角时，光线恰好发生全反射，故折射光线的强度等于零，B、C正确3一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图中能正确描述其光路的是()答案：A4下列选项为光线由空气进入全反射玻璃棱镜再由棱镜射入空气的光路图可以发生的是()答案：A解析：光垂直等腰直角三角形的某直角边射入玻璃棱镜时，在斜边发生全反射，故A正确5如图是网络信号在一段光纤中传播的示意图，则下列说法正确的是()A纤芯的折射率应小于外包层的折射率，才能使光信号在二者之间的界面处发生全反射B增大左端面的入射角，外包层与纤芯之间的界面处发生全反射的临界角随之增大C增大左端面的入射角，左端面的折射角随之增大D增大左端面的入射角，纤芯的折射率随之增大答案：C