全反射激光导学案.doc

【课 题】2、8 全反射 激光导学案
【使用说明及学法指导】
1结合问题导学自学课本，用红笔勾画出疑惑点；独立完成合作探究，并总结规律方法。
2针对预习自学及合作探究找出疑惑点，课上小组讨论交流，答疑解惑。
【学习目标】 备课人：赵炳东
（1）理解光的全反射现象；（2）掌握临界角的概念和发生全反射的条件；（3）了解全反射现象的应用，了解激光的产生和常见的应用。
【自主学习】
一、全反射：（1）两种介质相比较，折射率___的介质叫做光疏介质，折射率___的介质叫做光密介质，光在光疏介质中的传播速度比在光密介质中的速度___，根据折射定律，光由光疏介质进入光密介质，折射角______入射角；光由光密介质进入光疏介质时，折射角___入射角。
（2）光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，________光线就会消失，只剩下_______光线的现象叫全反射。刚好发生全反射，即折射角等于___时的______，用C表示，C与介质的相对折射率n的关系为______。发生全反射的两个条件：光从_____介质射入______介质，入射角______临界角。临界角与折射率的关系：光由介质射入空气或真空时，公式______；介质的折射率______，发生全反射的临界角就越小，越______发生全反射。（3）截面为_______三角形的棱镜为全反射棱镜，当光_____于它的_____一个界面射入后，都会在其内部发生______，与平面镜相比，它的______高，几乎达到100%，反射面不涂敷任何物质，反射时______小。光导纤维利用了_______原理，直径从几微米到一百微米之间，由______和______两层组成，内芯的折射率比外套的______，光传播时在内芯与外套的界面上发生_________。
二、激光：（1）普通光源发光是从物质的_______中发射出来的，原子获得能量后处于不稳定状态，它会以_______的形式把能量发射出来，这样的光源发的光，朝哪个方向发光都是______的，发出的光的______也不一样，这样的光在叠加时就不能发生_____，是______光，。（2）激光是原子______产生的光，光的方向、频率、偏振方向均______，它是人工产生的相干光，现代科学技术中用______产生激光，。（3）普通照相技术所记录的只是光波的______信息，而全息照相技术还可以记录光波的______信息，全息照相的拍摄利用了光的______原理，使______和物光在底片上相遇，发生干涉，形成复杂的干涉条纹，这要求参考光和物光必须具有很高的______性，观察全息照片要用______照射照片，从另一侧观察。
【典型例题】
11．一潜水员在水深为h的地方向水面观察时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的一圆形区域内。已知水的折射率为n，则圆形区域的半径为 ( )
A．nh B．h/n C．h D．h /
8．2001年国家最高科技奖授予了中科院院士王选，表彰他在激光排版上的重大科技贡献。已知某种排版系统中所用的激光的频率为4×1014Hz，则该激光的波长为 ( )
A．0.25μm B．0.5μm C．0.75μm D．1μm
【问题思考】
1、叙述光导纤维的构造和传导原理。
2、激光有哪些特点？各举一个应用的实例。
【针对训练】
全反射
4．一束光在空气与水的交界面处要发生全反射，条件是 ( )
A．光由空气射入水中，入射角足够大 B．光由空气射入水中，入射角足够小
C．光由水中射入空气，入射角足够大 D．光由水中射入空气，入射角足够小
5．光在两种介质的交界面发生全反射时 ( )
A．入射光线一定在光密介质中 B．入射角一定大于临界角
C．界面相当于一个平面镜 D．仍有一部分光线进入另一种介质中
8．自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，在夜间骑车时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯时，会有较强的光被反射回去，从而引起汽车司机的注意，若尾灯的纵截面图如图所示，则汽车灯光应从 ( )
A．左侧射入在尾灯右侧发生全反射 B．左侧射入在尾灯左侧发生全反射
C．右侧射入在尾灯右侧发生全反射 D．右侧射入在尾灯左侧发生全反射
9．观察者看到太阳刚从地平线升起时，太阳的实际位置 ( )
A．刚处于地平线 B．在地平线以上 C．在地平线以下 D．以上都有可能
10．等腰直角三棱镜，光线垂直一个侧面入射，在底面发生全反射，棱镜折射率不可能为( )
A．2 B．1.8 C．1.6 D．1.4
12．如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形（半径为R）的玻璃砖（折射率为3），则( )
A．只有圆心两侧R范围内的光线能通过玻璃砖
B．只有圆心两侧R范围内的光线不能通过玻璃砖
C．通过圆心的光线将一直沿直线传播而不发生折射
D．圆心两侧R范围外的光线在曲面上发生全反射
13．如图，长方体ABCD是折射率为1.5的玻璃砖，将其放在空气中，一束光以入射角θ射到AB面的P点上，AD=2AP，求：
（1）要使此光束进入长方体后能直接折射到AD面上，θ的最小值是多少；
（2）要使此光束直接折射到AD面上的光能在AD面上发生全反射，θ的取值范围是多少。
14．试用学过的知识解释以下现象：
（1）晴朗的夏日，海边能看到“海市蜃楼”；（2）晴朗的夏日，沙漠中能看到“绿洲”和水。

激光
1．激光的主要特点是：________________、________________、________________。
2．下列关于激光的描述正确的是 ( )
A．手电筒发出的光就是激光束 B．激光可以发生干涉 C．激光可以发生衍射D．激光是纵波
3．纳米科技是跨世纪的新技术，将激光束宽度聚焦到纳米范围，可以修复人体内已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除。以上应用是利用了激光的 ( )
A．单色性 B．方向性 C．高能量 D．平行性
4．激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重要的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成了一股高温高压的燃气流，以极大的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空，激光火箭利用的是激光的 ( )
A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高
5．利用激光束来切割各种物质，这是利用了激光的 ( )
A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高
6． 激光武器是利用了激光的 ( )
A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高
7．电脑中的光驱通常激光来读、写信息，这是利用了激光的 ( )
A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高
9．由于激光有很多优点，所以在光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体。要使射到粗细均匀的圆形光导纤维的一个端面上的激光束都能从另一端面射出，而不从侧壁“泄漏”，求光导纤维所用材料的折射率至少为多少?
全反射
1、光疏，光密，相对 2、光密，光疏，光密 3、900，入射，sicC= 4、C 5、ABC 6、D 7、A 8、D 9、C 10、D 11、D 12、ACD 13、（1）arcsin
（2）arcsin≤θ≤ arcsin 14、（1）夏天，海面上大气的折射率随高度的增加（温度的升高）而减小，当海另一边的景物发出的发线经过大气不断折断后，最终出现全反射，则在海的这一边就能看到另一边的景物了。（2）夏天，沙漠表面的空气折射率随着高度的增加而增加（温度的降低），当远处树木发出的光线经过大气多次折射后，最终出现全反射，这时在沙漠中可以看到树木的倒影，好像树木在水中的倒影一样。
激光
1、相干性好，平行度高，能量高 2、BC 3、C 4、C 5、C 6、C 7、D 8、C 9、