《光的折射定律》学案(鲁科选修）.doc

41光的折射定律学案【学习目标】（1）掌握光的反射及反射定律；（2）掌握光的折射及折射定律；（3）掌握介质的折射率的概念，了解介质的折射率与光速的关系。【学习重点】光的折射定律、折射率。折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来决定。【知识要点】1 折射角与入射角的定量关系（1）、在两种介质的分界面上入射光线、反射光线、折射光线的能量分配随入射角的增大，反射光线的能量比例逐渐增加，而折射光线的能量比例逐渐减小。（2）折射定律：公元2世纪古希腊天文学家托勒密通过实验得到： A折射光线跟入射光线和法线在同一平面内； B折射光线和入射光线分居在法线的两侧； C折射角正比于入射角。在1621年，由荷兰数学家斯涅耳找到了入射角和折射角之间的关系。入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 ，如果用n来表示这个比例常数，就有这就是光的折射定律，也叫斯涅耳定律。如果使光线逆着原来的折射光线到界面上，折射光线就逆着原来的入射光线射出，这就是说，在折射现象中光路也是可逆的2、折射率 n的意义光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的，这个常数n跟介质有关系，是一个反映介质的光学性质的物理量，把它叫做介质的折射率。（1） 折射率的定义式为量度式：折射率无单位，任何介质的折射率不能小于1，记住水的折射率为1.33（4/3），玻璃的折射率为1.50（3/2）i是光线在真空中与法线之间的夹角，r是光线在介质中与法线之间的夹角。光从真空射入某种介质时的折射率，叫做该种介质的绝对折射率，也简称为某种介质的折射率。（2）、介质的折射率与光速的关系某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度之比：3对折射现象的解释【典型例题】例1：光在某介质中的传播速度是2.122108m/s，当光线以30入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得： 又根据介质折射率的定义式得： r为在空气中光线、法线间的夹角即为所求，i为在介质中光线与法线间的夹角30。由(1)、(2)两式解得：地球大气层所以r=45例题2：假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比（ ）A、 将提前B、 将延后C、 在某些地区将提前，在另一些地区将延后D、 不变【解析】假如地球周围没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图所示，在地球上B点的人们在太阳到达A点时看到日出；而地球表面有大气层，由于空气折射率大于1，并且离地球表面越近，大气层越密，折射率越大，太阳光将沿如图AB曲线进入在B处的人眼中，使在B处的人看到了日出但B处的人认为光是沿直线传播的，则认为太阳位于地平线上的A点，而此时太阳还在地平线以下，日出的时间将提前了，所以无大气层时日出的时间将延后【答案】B【达标训练】1、斜插入水中的筷子与竖直方向成45角，由空气中向下观察看，看到筷子筷子在水中的部分与竖直方向所成的角为，则（ ）（A） 45 （C） =45 （D）条件不足，不能确定2小明仔细观察了右图后，总结出以下几条结论。其中错误的是 （ ） A光在同一种物质中沿直线传播 B光发生反射时反射角等于入射角 C光从空气射入玻璃时入射角小于折射角 D光从玻璃射人空气时，折射角大于入射角3（浙江省2005）下列事例中，属于光的折射现象的是 A黑板反光 B对镜梳妆 C用放大镜看物体 D影子的形成4：有人在游泳池边上竖直向下观察池水深度，据他看来池水的深度约为h已知水的折射率，那么池水的实际深度为H=_答案