2. 学生实验：测定玻璃的折射率教案（名师）

第四章

光的折射

第三节

光的全反射导学案

做一做

1、请画出一束光从空气射入水中时的光路图，并比较它们的入射角和折射角的大小关系

2、根据光路的可逆性原理，若一束光逆着光折射的方向从水中射向空气，其光路图又如何？

3、逐渐增大光在水中的入射角，根据光的折射定律可知，光进入空气的折射角该如何变化？

课内探究

探究一

全反射的条件

1、不同介质的折射率不同，我们

称为光疏介质，

称为光密介质．

（1）如图所示的光路，若θ2＞θ3，那么介质1和介质2的折射率n1和n2的大小关系怎样？

（2）介质1相对介质2是光疏介质还是光密介质？介质1与介质2相对空气又是什么介质？

（3）从n

2、光由光密介质射入光疏介质时，折射角与入射角的大小关系怎样？，由此可以预料，当入射角增大到一定程度时，折射角会怎样，折射光线会怎样？

3、刚好发生全反射时，即折射角等于90°时的入射角叫做临界角．临界角用C 表示，临界角的正弦值等于什么？发生全反射的条件是什么？

课堂练习

1.光从介质a射入介质b，如果要在ab介质的界面上发生全反射，那么必须满足的条件是（

）

A.a是光疏介质，b是光密介质

B 光在介质中a的速度必须大于光在介质中b的速度

C光的入射角必须大于或等入临界角

D必须是单射光

2.光线从某介质射入空气中,当入射角为300时,其折射角为450,则这种介空气的临界角是: (

)

A.600

B.450

C.900

D.300 3.某介质的折射率为2，一束光从介质射向空气，入射角为60°，如图所示的哪个光路图是正确的（

）

c可以知道，光在光密介质中的传播速度和在光疏介质中的传播速度哪个更快？

v

4、一束光从空气射向折射率n2的某种玻璃表面，下列说法正确的是( ) A.入射角大于45°时，会发生全反射现象 B.无论入射角多大，折射角都不超过45°

C.欲使折射角等于30°，应以45°入射角入射

5.如图所示，一束光由空气射到透明介质球的A点，入射角为i，则( ) A.当i足够大时，在A点将发生全反射 B.当i足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射

C.无论i多大，在A点都不会发生全反射 D.无论i多大，光从球内向外射出时，都不会发生全反射

6、如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方.一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带.若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失.在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是( ) A.减弱、紫光 B.减弱、红光 C.增强、紫光 D.增强、红光

探究二

全反射的应用

1、水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮

3、若光导纤维的折射率为n,在端面上入射光满足什么条件，才能使光在光导纤维中不断发生全反射，从一端传输到另一端？

课堂练习

1.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的.如图所示，一光导纤维内芯折射率为n1，外层折射率为n2，一束光信号与界面夹角α由内芯射向外层，要在界面发生全反射，必须满足的条件是( ) A.n1＞n2，α小于某一值 B.n1＜n2，α大于某一值

C.n1＞n2，α大于某一值 D.n1＜n2，α小于某一值

2.如图所示,一段横截面为正方形的玻璃棒,中间部分弯成四分之一圆弧形状,一细束单色光由MN端面的中点垂直射入,恰好能在弧面EF上发生全反射,然后垂直PQ端面射出. (1)求该玻璃棒的折射率. (2)若将入射光向N端平移,当第一次射到弧面EF上时________(选填“能”、“不能”或“无

法确定能否”)发生全反射. 3．如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束单色细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入，对射出的折射光线的强度随θ角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示。图丙是用这种材料制成的透明体，左侧是半径为R的半圆柱体，右侧是长为8R、高为2R的长方体，一束该单色光从左侧A′点沿半径方向，且与长方体的长边成37°角射入透明体。已知光在真空中传播的速度为c，以下说法中正确的是 (

) A．该透明材料的临界角是37° B．该透明材料的临界角是53°

55C．该透明材料的折射率为 D．该透明材料的折射率为 43

思考：能否求出光线在透明体中传播的总时间