谁能给我详细的讲一下光的全反射阿？

1．光疏介质和光密介质

光疏介质：两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质。

光密介质：两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质。

很显然，这是一个通过相互比较得出的概念，所以没有绝对的光疏介质和绝对的光密介质。

示例：水和空气比较；水和金刚石比较…

提问1：光线从光疏介质传播到光密介质比较，传播速度会怎样变化？

学生： v疏＞v密

提问2：光线从光疏介质传播到光密介质比较，传播方向有什么规律？

学生： 折射角小于入射角。（反之，折射角大于入射角。）

提问3：光密介质的密度是不是一定比光疏介质大？

学生：查“几种介质的折射率”表格，再做结论。

很显然，光疏和光密是相对光的传播而言，而与物质的密度没有必然联系。

过渡：刚才我们已经总结过了，光线从光密介质传播到光疏介质时，折射角总是大于入射角的，而当入射角增大时，反射角也会同时增大，这时，哪一个角先趋近90°呢？

学生：折射角。

趋近90°后，折射光线又怎样传播呢？

下面看实验演示——

演示：光的全反射实验

提请学生观察：a．反射光和折射光的强度变化；b．折射光的方向变化

提问：在强度方面，斯涅尔的研究是不是得到重现？

学生：是的。

启发：入射角增大到一定的角度后，折射光还存不存在？

2．全反射：：当光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。当入射角增大到某一角度时，折射角等于900，此时，折射光完全消失，入射光全部反回原来的介质中，这种现象叫做全反射。

全反射的物理意义：折射光的能量为零，入射光的能量全部等于反射光。

全反射的数学意义：我们看一种简单的全反射情形——某介质（折射率为n）到真空（或空气）。为了应用已经学过的折射定律，我们先假设它的可逆光路（参看图1）……然后，不难得出

参照=，即sinθ2 = nsinθ1 ，显然，当θ1足够大时，会出现sinθ2＞1，θ2无解。

很显然，θ2有解和无解的临界情形是θ2 = 90°，此时θ1 = arcsin

3．临界角：为了显示这个角的特殊意义，我们给它一个特定的字母C ，并将它称为临界角。

即 C = arcsin

有了临界角C ，我们就不难总结出全反射的条件——

当入射角i≥C时，发生全反射形象，若入射角i＜C时，则不发生全反射，既有反射又有折射形象。

那么，临界角的物理意义又是什么呢？当光线以相同的入射角从不同的介质射入真空（或空气），临界角大的介质容易发生全反射还是临界角小的介质容易发生全反射？

学生：临界角小的。

那么，请同学们查一查“几种介质的折射率”表格，当光线从这些介质中射入真空（或空气），最容易发生全反射的介质是什么？

学生：金刚石。

事实上，钻石的璀璨、神秘的光芒正是由于光线在其中发生多次全反射的结果。此外，玻璃中的气泡显得特别明亮、露珠显得幽暗，这些都是全反射造成的。

过渡：人们研究全反射，除了解释一些物理现象外，还有什么别的价值吗？

二 光导纤维

光导纤维简称光纤，我们常听到的“光纤通信”就是利用的光线在光纤中的全反射原理。光线在光纤中是怎样发生全反射的呢？我们先看一个实验——

演示：光线在“模拟光纤”中的全反射。

提请学生观察：a．玻璃棒周围有没有光线射出；b．从玻璃棒末端射出的光强度和没有插玻璃棒时，光线从小孔射出时的强度。

总结：玻璃棒的侧面几乎没有光线射出；玻璃棒几乎“导出”的小空中所有光的能量。

形成这一现象的原因是什么呢？

师生共同作图分析…见图2。

启发：如果让这根玻璃棒继续弯曲下去——成为很多圈，以上的这种性质会改变吗？

学生：不会。

思考启发：如果将玻璃棒的弯曲程度加大，以上的这种性质会改变吗？

学生：会（在图2中的2处和4处可能不满足全反射的条件…）。

但是，在弯曲程度加大的前提下，同时将玻璃棒做的很细，以上的状况会有所改善吗？

学生：交流、作图…得出结论（会）。

我们都知道玻璃本来是非常坚硬的，但是有一种特制的玻璃丝，却可以做的非常柔软、非常细。现在，我们将这样的多根玻璃纤维捆绑成一束，然后，将首端的光照情况遵循某种规律，如图3，则在纤维束的末端，会出现什么情况？

学生：呈现首端一样的规律。

同学们，这就是光导纤维传递信息的基本原理。

在传递信息的手段中，我们已经学过了机械传送、机械波传递、有限电流传递、无线电波传输等等。现在又出现一个光线传输，光纤传输有什么样的特点呢？

1．一维传输。能流密度不变；

2．作为电磁波，波段特别，抗干扰性强；

光导纤维应用的领域：医疗、通信…

学生：光导纤维的前沿知识阅读…

〖例题〗在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在顶角约为976°的倒立锥面里（如图4所示），为什么？

分析：本题是一个全反射的逆向应用。根据水的折射率，不难求出光线从水射入空气的临界角，而这个临界光路的可逆光路事实上函盖了水面上所有可能入射到水中的光线，所以…

解：水的临界角 C = arcsin= arcsin= 488°

当光线以90°的最大入射角射入水中时，折射角为C ，故所有射入水中的光线的折射角均小于C ，根据空间旋转对称，水面上所有的景物都落在顶角为2C = 976°的锥面内。

三 小结

本节课，我们学习了光的全反射现象及其规律。从物理的角度看，它是能量分配规律形成必然结果，从数学角度看，它是一般的折射定律在特定情形下“无解”的必然。要发生全反射，要满足两个条件：①从光密介质射入光疏介质，②入射角大于或等于临界角。

天然钻石在阳光下会闪烁，当光源良好时会通过折射等发出五颜六色的荧光。

当金刚石或者光源、观察者相对移动时其表面对于白光的反射和闪光形成荧光。无色透明、结晶良好的八面体或者曲面体聚形钻石，即使不加切磨也可展露良好的闪烁光。

钻石切割后多样的晶面象三棱镜一样，能把通过折射、反射和全反射进入晶体内部的白光分解成白光的组成颜色——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光。

质量高的、坚硬的、平整光亮的钻石晶面对于白光的反射作用特别强烈，而这种非常特征的反光作用就叫作金刚光泽。

扩展资料

钻石光彩：

钻石的光彩也叫“火彩”，它能反射出五光十色、光怪陆离的彩光，尤其以柔和冷艳的蓝光为主，这种现象是钻石色散作用的结果。所谓色散就是折射率的大小随着光颜色的不同而变化。在所有的天然宝石中钻石的色散度是最强的。

因此，钻石会出现火焰般冷艳、璀璨夺目的美丽光彩。如果转动钻石，就会发现钻石上的奇彩光芒能迅速改变、闪烁不定、异常的迷人，这种现象又叫钻石的“闪烁”度。

火彩的产生必须满足两个条件：首先宝石材料必须有足够高的“色散”值，其次该材料在加工中必需遵循一定的角度和比例，这一点因材料不同而有所差异。

——金刚石

钻石具有典型的标志意义，钻石代表的八项标志是钻石文化的重要内涵。

一、兴旺发达的标志

钻石是顶级宝石，它标志着顶级事业、顶级成就。人们把拥有钻石作为事业成功的标志。成功人士大都青睐钻石。 南非之星钻石发现于1869年，原石重8350克拉，是一个牧羊男孩在路上捡到的。它被陈列在南非国会大厦。南非大臣预言：“各位，这颗钻石将是未来南非的基石。”南非之星的发现，在南非掀起了淘钻热潮，并吸引了世界各地的人来到南非寻找财富，对南非的兴旺发达起了重要的推动作用。

二、纯洁爱情的标志

钻石纯洁透明、经久不变，钻戒像情人炯炯有神的眼睛，深情地注视着你。它是纯洁爱情的标志，表示对爱情的永恒追求和忠贞。 奥地利大公麦西米伦在1477年和法国玛利公主订亲时，曾差人给玛利公主带去一封信，信中说：“订亲之日，公主必须佩戴一枚镶有钻石的戒指。”从此，钻戒成为恋人们订情的信物，并一直流传至今。

三、高尚品质的标志

骆宾王《在狱咏蝉》诗中高呼：“无人信高洁，谁为表余心。”如果钻石在场，可以自告奋勇地回答：我能够表达你的高洁之心！钻石晶莹剔透、象征着纯洁真实、忠诚勇敢、安静自如。人们把钻石看成高尚品质的标志。高山仰止，景行行止，虽不能至，心向往之。

四、非凡能力的标志

在地质学中，按相对硬度，将自然界中矿物的硬度分为10级，钻石是硬度为10的标准石，是最硬的，也是硬度为10的唯一的结晶物。钻石的硬度是蓝宝石硬度（9级）的150倍，是水晶硬度（7级）的1000倍。因此，人们把钻石看成是非凡能力的标志，它坚强无比，既是坚不可摧的，又是攻无不克的。

五、无穷财富的标志

作为宝石，必须具备美丽、耐久和稀少这三大要素。钻石是唯一一种集最高硬度、强折射率和高色散于一体的宝石品种，是任何其他宝石都不可比拟的。这样的宝中之宝，理所当然地成为贵中之贵了。因此，钻石是无穷财富的象征。

六、无限权力的标志

历代帝王将名钻视为无限权力的标志，奉为至宝，深藏宫中，世代相传。库里南钻石重3106克拉，于1905年1月25日在南非德兰士瓦矿山由韦尔斯发现。1908年2月10日开始切磨。库里南1号命名为“非洲之星”，重53020克拉，是迄今为止加工为成品的最大钻石，镶嵌在英国国王的权杖上。

七、艺术魅力的标志

人们对钻石的加工，经历了漫长的摸索之路。直至1919年，旅居美国的波兰数学家塔克瓦斯基，根据钻石的临界角，按全反映原理设计出具有58个刻面的标准圆钻石琢型，当光线进入钻石内部它能全反射出来，并伴有彩光时，钻石才以洁白、明亮、闪烁着光彩的高雅外姿，傲居众多宝石之首，表现出神奇的艺术魅力。

八、永恒存在的标志

在几千万年前，地下深处炽热的岩浆沿管子上冲，由于火山口经常被堵死，上升的岩浆在极巨大的压力下冷却。其中含的少量纯碳在这种高温和巨大压力下结晶成为金刚石。 金刚石是地球上存在时间最长的石头，是天长地久的石头，是永恒存在的标志。

劈开。将钢制劈刀置于金刚石的夹缝中，用短而重的铁棒敲击劈刀，使金刚石按照纹路劈开。锯开。就是用一块在机器上飞速旋转的铜片（钻石锯）把金刚石按钻石纹路进行分割。激光切割，也叫镭射切割，就是用一个能够聚集激光的聚光头射出温度极高的激光，按程序对金刚石进行切割。由于科技的进步，现在使用最为广泛的金刚石切割方法是激光切割，它效率高，精确度高，加工成本低，已经逐步取代前两种加工方法。只有钻石才能切割钻石，因此锯片是一张在边缘涂有钻石粉及润滑剂的磷青铜圆片。钻石固定在夹子上，锯盘以高速旋转，即可将钻石锯开。现代激光技术引入钻石切割，大大提高了钻坯的加工效率。钻石的4C标准之一是切工，切工是针对明亮型切割方式的钻石而言。在别的因素一样的情况下，明亮型切割工艺的钻石价值被视为最高。

有很多很多切割面,一束光入射后在钻石内部遇到切面后发生反射,反射光线又再次到达其他切面继续反射……这多次反射又同时伴随着多次折射,如此这般无论在哪个方向,都能有比入射条数多得多的光线到达你眼中,于是钻石从各个角度看起来就都闪闪发光了

好像还会因为折射率大的关系会发生全反射,减少了能量散失