宜賓一中20172018學年教學設計

1、宜賓市一中宜賓市一中2017—2018學年教學設計學年教學設計(教研活動成果載體教研活動成果載體)課題第三節(jié)光的全反射課時１考點、知識點1.光疏、光密介質(zhì)2.全反射3.臨界角學習目標1.全反射現(xiàn)象及其發(fā)生條件2.臨界角的計算；3.全反射的應用。重、難點重點重點全反射現(xiàn)象及其發(fā)生條件難點難點全反射的應用。學習環(huán)節(jié)和內(nèi)容學生活動建議教師活動建議調(diào)整記錄環(huán)節(jié)一概念介紹光疏媒質(zhì)與光密媒質(zhì)1、定義:1)、光疏媒質(zhì):兩種媒質(zhì)中折射率較小的媒質(zhì)叫做光

2、疏媒質(zhì).2)、光密媒質(zhì):兩種媒質(zhì)中折射率較大的媒質(zhì)叫做光密媒質(zhì).因?qū)馐杳劫|(zhì)n較小V較大.對光密媒質(zhì)n較大V較小.故也可VCn?以說對于兩種媒質(zhì)光在其中傳播速度較大的是光疏媒質(zhì)光在其中傳播速度較小的是光密媒質(zhì).反過來說同一種光在光疏媒質(zhì)中傳播速度較大在光密媒質(zhì)中傳播速度較小.即：對光疏介質(zhì)n較小同一頻率的光在其中傳播的V較大；VCn?對光密介質(zhì)n較大同一頻率的光在其中傳播的V較小。2、理解:1)、光疏媒質(zhì)光密媒質(zhì)是相對而言的.只有對給定

3、的兩種媒質(zhì)才能談光疏媒質(zhì)與光密媒質(zhì).沒有絕對的光密媒質(zhì).如：水、玻璃和金剛石三種介質(zhì)比較，n水＝1.33n玻璃＝1.5~1.9n金剛石＝2.42。對水而言，玻璃是光密介質(zhì)；但對金剛石而言，玻璃則是光疏介質(zhì)。2)、光疏媒質(zhì)與光密媒質(zhì)的界定是以折射率為依據(jù)的與媒質(zhì)的其它屬性(如密度等)無關(guān).例如：水和酒精，n水＝1.33＜n酒精＝1.36，酒精相對于水而言是光密介質(zhì)，但ρ水＞ρ酒。環(huán)節(jié)二重點突破全反射:1、全反射：當光從光密媒質(zhì)進入光疏媒質(zhì)

4、時折射角大于入射角.當入射角增大到某一角度時折射角等于900此時折射光完全消失入射光全部反回原來的媒質(zhì)中這種現(xiàn)象叫做全反射.2、臨界角:1)、定義:光從光密媒質(zhì)射向光疏媒質(zhì)時折射角等于900時的入射角叫做臨界角.用字母C表示.臨界角是指光由光密媒質(zhì)射向光疏媒質(zhì)時發(fā)生全反射形象時的最小入射角是發(fā)生全反射的臨界狀態(tài).當光由光密媒質(zhì)射入光疏媒質(zhì)時:若入射角iC則不發(fā)生全反射既有反射又有折射形象.若入射角i≥C則發(fā)生全反射形象.2)、臨界角的計

5、算:A、任意兩種媒質(zhì):n密、n疏::n密對疏=故臨界角疏密nnCo?sin90sinC==arcsin().)(sin1密疏nn?密疏nn其中:n密、n疏分別為光密媒質(zhì)和光疏媒質(zhì)的絕對折射率.B、當光由某種媒質(zhì)射入真空或空氣時:.nCCn1sin90sinarcsin0???3、發(fā)生全反射的條件:1)、光從光密媒質(zhì)射向光疏媒質(zhì)2)、入射角大于或等于臨界角即i≥C.以上兩個條件必須同時滿足缺一不可.環(huán)節(jié)三知識應用全反射的應用:1.光導纖維

6、—光纖通訊：一種利用光的全反射原理制成的能傳導光的玻璃絲由內(nèi)芯和外套組成直徑只有幾微米到100微米左右內(nèi)芯的折射圖1率大于外套的折射率.當光線射到光導纖維的端面上時光線就折射進入光導纖維內(nèi)經(jīng)內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生多次全反射后從光導纖維的另一端面射出而不從外套散逸故光能損耗極小.如果把光導纖維聚集成束使其兩端纖維排列的相對位置相同這樣的纖維束就可以傳送圖像如圖1所示.利用光導纖維可以彎曲傳光傳像可制作各種潛望鏡醫(yī)用內(nèi)窺鏡等.如圖2所示，一透

7、明塑料棒的折射率為n光線由棒的一端面射入，當入射角i在一定范圍內(nèi)變化時，光將全部從另一端面射出。當入射角為i時，光在棒的內(nèi)側(cè)面恰好發(fā)生全反射。由圖可知，光在左端面折射時的折射角r=.C－2?由折射定律得：。故有：Cirincossinsinsin??，圖2CnCni2sin1cossin???。所以只要，光將全部從右端11sin212????nnin1arcsin2??ni面射出。再如圖3所示，一個橫截面為矩形、折射率為n=1.5的玻璃

8、條被彎成900，一束平行光由A端面射入。若矩形邊長為d，則只要曲率半徑R≥2d，光均能從B端射出。由圖可知，只要a光線能發(fā)生全反射，則所有從A端入射的光均能發(fā)生全反射：sini=sinc==.圖3dRR??n15.11[來源:學.科.網(wǎng)Z.X.X.K]學生理解、記憶觀察、思考理解、記憶學生閱讀、了解分析、思考解得：R2d.可見，光纖通迅中，只要光導纖維彎曲滿足R，則光導纖??1?nd維可以足夠細，楞彎成半圓及圓。2.蜃景的成因和規(guī)律：夏

9、天，在氣壓恒定的海面上，空氣密度隨高度增加而減小，對光的折射率也隨之減小從而形成一具有折射率梯度的空氣層。當光線通過此空氣層時，將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。如圖4所示，設一束從遠處景物A發(fā)出的光線a以入射角I由折射率為n處射入空氣層。由折射定律有：nsini=n1sinr1……(1)n1sinr1=n2sinr2…….(2)聯(lián)立（1）、（2）式可得：nsini=n2sinr2依此類推：nsini=ncsincsinc=sini.cnn可見，當ni一定時

10、，從下層空氣進入上層空氣的入射角不斷增大，當增大到由某兩層空氣的折射率決定的臨界角時，就會全反射。人在C處逆著C光線看，可看到經(jīng)全反射形成的倒立虛像；在B處逆著b光線看，也可看到經(jīng)折射形成的正立虛像?？傊?。若人在較高處，看到的蜃景是由折射形成的正立虛像；若人在較低處，看到的蜃景是由折射和全反射形成的倒立虛像。小結(jié)：小結(jié)：板書設計：板書設計：作業(yè)：點睛配套練習作業(yè)：點睛配套練習學生討論、交流教師組織學生，完成練習，并展示練習結(jié)果，總結(jié)評價