光的折射定律 折射率.doc

第十三章第一节 光的折射定律 折射率授课：泰州市高港实验学校 蒋长春复习目标：1、认识光的折射现象，理解折射定律；2、理解介质折射率的定义、会有折射率公式进行有关计算。重点、难点：1、知道根据反射和折射定律正确画出光路图，进而根据几何关系求解是本节课的重点；2、(绝对)折射率的理解是本节课的难点。一、自主复习，思考如下问题： 1.光的折射：光从 斜射入 时，传播方向会改变的现象叫光的折射。2光的折射遵循折射定律：也叫斯涅耳定律， 与入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于 的两侧，入射角i的 与折射角r的 成 比。折射现象中光路是可逆的。3光从真空射入介质发生 时，入射角的 与折射角的 之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称 。折射率是是表示介质折射光的本领大小的物理量。折射率大小的决定因素有两个： 、 。某介质折射率为，式中n为介质的折射率，n1，故vc。某一频率的光在不同介质中传播时,频率不变但折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波相同);不同频率的光在同一介质中传播时,折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波的区别).频率越高，折射率越大。4对于某单色光,玻璃的折射率比水大,则此单色光在玻璃中传播时A.其速度比在水中大,其波长比在水中长B.其速度比在水中大,其波长比在水中短C.其速度比在水中小,其波长比在水中短D.其速度比在水中小,其波长比在水中长5.细红光束和细蓝光束垂直于AB面进入楔形棱镜,并能从AC面射出,如图所示.这两束光从棱镜的AC面射出后的情况是A.两束光一定相交B.两束光仍然平行C.两束光的反向延长线相交D.条件不足,无法确定6.如图所示,光在真空和介质的界面MN上发生偏折,那么下列说法正确是( )A.光是从真空射向介质B.介质的折射率为1.73C.光在介质中的传播速度为1.73108 m/sD.反射光线与折射光线成60角5让光线通过一块长方形的玻璃砖，下列判断中错误的是 A. 光线通过玻璃砖后发生的侧向位移与玻璃的厚度有关B. 光线通过玻璃砖后发生的侧向位移与玻璃的折射率有关C. 测玻璃砖折射率一定用上下面平行的玻璃砖D. 出射光线方向不变是因为没有发生折射二、复习过程：（自主解答，小组讨论、交流、纠错，教师指导）例1 单色光从真空射入玻璃时，它的（）A波长变长、波速变小 B波长变短、波速变大C波长变长、波速变大 D波长变短、波速变小150450入射光线12例2 （2003全国高考）如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心）产生反射光束1和2，已知玻璃折射率为，入射角为450（相应的折射角为240）,现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过150，如图中虚线所示，则：A.光束转过150B.光束1转过300C.光束2转过的角度小于150C.光束2转过的角度大于150三、师生共同构建知识框架、剖析典型概念 考点1. 光的反射定律：光从一种介质射到另一种介质的分界面时发生反射。光的反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。考点2.光的折射现象，光的折射定律：1、光射到两种介质的分界面时可能同时发生反射和折射现象。2、光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角i的正弦与折射角r的正弦成正比。注意两角三线的含义折射率 （光线从介质介质）折射现象的光路可逆性3、折射率：入射角的正弦与折射角的正弦的比。定义式：研究表明： 反映光的本质折射率的物理意义：表示介质折射光的本领大小的物理量折射率大小由介质的种类、光源(频率即光的颜色)两个因素决定。某一频率的光在不同介质中传播时，频率不变但折射率不同，所以光速不同，波长也不同(与机械波相同)；不同频率的光在同一介质中传播时，折射率不同，所以光速不同，波长也不同(与机械波的区别)。例在玻璃中，n红n绿n紫。 记忆方法：介质的折射率总大于1，故12，1一定是真空（或空气）中的角对于光从一种介质进入另一种介质时，折射定律的表达式是 n1sin1= n2sin2折射光路是可逆的考点3.折射时的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散。（1）光通过棱镜时将向棱镜的横截面的底边方向偏折（2）通过棱镜折射后成像偏向顶点（3）实验表明，一束白光进入棱镜而被折射后，在屏上的光斑是彩色的，说明光在折射时发生了色散。（4）光的色散规律：红光通过棱镜后偏折的程度比其他颜色的光的要小，而紫光的偏折程度比其他颜色的光要大。说明透明物质对于波长不同的光的折射率是不同的。波长越长，折射率越小。四、自主研究例题（教师投影出典型例题，让学生先自主完成后再公布答案）例1 c如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d。当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率n= ；光在油中传播的速度v= m/s。（结果可用根式表示）例2、如图，置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端，再将线光源沿同一方向移动8.0 cm，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。四、小组讨论质疑 （学生分组研讨刚才完成的典型例题，相互解决部分疑难问题，对个性问题，教师可直接帮助小组解决，对共性问题准备在全班研讨，对大家都争论较大的问题，教师要及时提醒学生停止争论，下一环节共同解决）五、师生合作研讨 （每个学习小组安排1个人，代表本组汇报本小组交流过程中仍然不能解决的、仍有困惑的、新生成的问题，教师先请能够解决的同学帮助解决，学生不能解决的，教师要引导学生掌握思考问题的方法。同时要注意：若教师事先思考的典型的、重要的问题在研讨过程中学生并未提出，教师则要主动提出来并引导学生进行分析、解决，体现主动教！）（编写说明：此内容在教案中只要精选认为一定要提出来讲解的典型问题，多数内容应是课堂生成的）六、总结提升1、运用折射定律和折射率分析计算时，一定要先准确地画出光路图，然后再从图中找出解答所需要的几何关系(常是三角形的边角关系)，这样才能利用光学规律和数学知识进行求解。2、解有些问题时，还要考虑在不同介质分界面同时存在反射和折射的现象。【当堂训练】1光线以某一入射角从空气射人折射率为的玻璃中，已知折射角为30，则入射角等于（） A.30 B.45C.60 D.752一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。