不同折射率的介质相比较,折射率大的叫光密介质,折射率小的叫光疏介质.这里要特别注意:光密介质和光疏介质是相对而言的,不是绝对的.
全反射现象
光从光密介质射向光疏介质时,通常情况下,在两种介质的界面上要同时发生反射和折射,但是,如果满足一定的条件,折射光线就会消失,入射光全部被反射回来,这种现象叫全反射现象.这里不但要注意产生全反射的条件,还要注意要结合实验来理解全反射现象,这也是学习物理的一种重要方法,因为物理是一门实验科学.
2.发生全反射的条件及应用
应用公式sinC=求临介角时应注意:上式中的C是指光从折射率为n的介质射向空气(或真空)时的临界角.
发生全反射要同时满足下面两个条件:一是光要从光密介质射向光疏介质;二是入射角等于或大于临界角.
要注意观察"光从玻璃射入空气"的演示实验中入射光线、反射光线、折射光线的方向变化及光线的亮度(能量)变化规律:入射角增大时,折射角增大,同时,折射光线的强度减弱(能量减小),而反射光线的强度增强(能量增大);当入射角等于或大于临界角时,折射光线的能量减弱到零,折射光线不再存在,反射光线和入射光线强度相同,即发生了全反射.
注意:在全面理解和掌握发生全反射条件的同时,还要掌握发生全反射以前,增大入射角时,反射光线、折射光线的强度(能量)变化.在后面的学习中,也会用到这方面的知识.
3.全反射的应用:光导纤维和全反射棱镜等
光导纤维
(1)作用:传递声音、图像及各种数字信号.
(2)原理:光的全反射.
(3)构造特点:双层,外层材料的折射率比里层材料的折射率小.
(4)优点:容量大、衰减小、抗干扰能力强.
(5)实际应用:光纤通信、医用胃镜等.
各个击破
【例1】下列说法正确的是( )
A.因为水的密度大于酒精的密度,所以水是光密介质
B.因为水的折射率小于酒精的折射率,所以水对酒精来说是光疏介质
C.同一束光,在光密介质中的传播速度较大
D.同一束光,在光密介质中的传播速度较小
解析:因为水的折射率为1.33,酒精的折射率为1.36,所以水对酒精来说是光疏介质;由v=c/n可知,光在光密介质中的速度较小.本题答案是BD.
答案:BD
类题演练1
一条光线由水中射向空气,当入射角由0°逐渐增大到90°时,下列说法正确的是( )
A.折射角由0°增大到大于90°的某一角度
B.折射角始终大于入射角,当折射角等于90°时,发生全反射
C.折射角始终小于90°,不可能发生全反射
D.入射角的正弦与折射角的正弦之比逐渐增大
解析:因为光线由水射向空气,根据折射定律可知,nsinθ1=sinθ2 而n=1.33