物理高中

全反射与光纤原理

光从光密介质射向空气，增大入射角越过临界角时折射光消失、发生全反射，理解光纤导光的原理。

对应教材：人教版选择性必修第一册第4章光

第 1/3 步· 正常折射

调节参数

入射角(°)50

介质折射率1.50

光从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角。当入射角增大到某一角度使折射角达到 90°，折射光线消失，光全部被反射回原介质，这叫全反射；发生全反射的最小入射角叫临界角。光导纤维正是利用全反射，让光在纤芯内不断反射、几乎无损耗地远距离传输。

sinθc = n₂ / n₁（射向空气时 sinθc = 1/n）

玻璃 n≈1.5 → θc≈42°；水 n≈1.33 → θc≈49°

· 全反射条件：① 光密射向光疏 ② 入射角大于临界角

· 应用：光纤通信、医用内窥镜、全反射棱镜

挑战任务

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