人教版选修3-4物理13.1《光的反射和折射》PPT精选文档

1、.1高中物理新人教版选修-4系列课件2018年5月.2第十三章光第1节光的反射和折射下营中学 陈昌海.3光到底是什么？光到底是什么？1717世纪明确形成世纪明确形成了两大对立学说了两大对立学说牛顿牛顿惠更斯惠更斯微粒说微粒说波动说波动说1919世纪初证明了世纪初证明了波动说的正确性波动说的正确性由于波动说没有由于波动说没有数学基础以及牛数学基础以及牛顿的威望使得微顿的威望使得微粒说一直占上风粒说一直占上风1919世纪末光电效应现象使得世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在爱因斯坦在2020世纪初提出了世纪初提出了光子说：光具有粒子性光子说：光具有粒子性这里的光子完全不同于牛顿所说的这里的光子完全不同

2、于牛顿所说的“微粒微粒”.4z x xk.5海市蜃楼海市蜃楼 .6z x x k.7筷子怎么折断了？看起来向上弯折看起来向上弯折.8引入：光的反射现象引入：光的反射现象平面镜平面镜入射光线入射光线反射光线反射光线法线法线入射角入射角反射角反射角光被两种介质的界面反射回原来光被两种介质的界面反射回原来的介质中的介质中 .91、光的反射定律、光的反射定律光光路路可可逆逆入射光线入射光线反射光线反射光线法线法线入射角入射角反射角反射角平面镜平面镜ABO（1 1）反射光线与入射光线、法线在同一平面）反射光线与入射光线、法线在同一平面（2）反射光线和入射光线分居法线两侧）反射光线和入射光线分居法线两侧（

3、3）反射角等于入射角）反射角等于入射角.102、光的折射定律、光的折射定律 折射光线、入射光线、法线在同一折射光线、入射光线、法线在同一 平面内平面内 折射光线和入射光线分居法线两侧折射光线和入射光线分居法线两侧 折射角、入射角折射角、入射角有什么关系呢有什么关系呢 ？12空气玻璃NNAOB.11.12当光从空气斜射入玻璃当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角中时，折射角小于入射角 当入射角增大时，折射当入射角增大时，折射角也随着增大角也随着增大 当光从玻璃斜射入空气当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角中时，折射角大于入射角 玻璃玻璃空气空气水水玻璃玻璃.13光光 由由 空空 气气

4、射射 入入 玻玻 璃璃 时时 入入 射射 角角i 和和 出出 射射 角角r 的的 数数 值值 表表入 射 角折 射 角i / rS i n i/ s in r1 006 .701 .4 91 .4 92 001 3 .301 .5 01 .4 93 001 9 .601 .5 31 .4 94 002 5 .201 .5 91 .5 15 003 0 .701 .6 31 .5 06 00 3 5 .101 .7 11 .5 17 003 8 .601 .8 11 .5 08 004 0 .601 .9 71 .5 1人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角人类经历了一千多年的时间，从积累的入

5、射角i i和和折射角折射角r r的数据中寻求两者之间的定量关系。的数据中寻求两者之间的定量关系。.14入射角的正弦和折入射角的正弦和折射角的正弦成正比射角的正弦成正比 空气空气玻璃玻璃 n n 大于大于 1 1玻璃玻璃空气空气 n n 小于小于 1 1=n1212空气玻璃NNAOB比例常数比例常数光光路路可可逆逆.15ir空气空气水水折射光路是可逆的折射光路是可逆的 ：.16应用应用1 1： 人在水上看到人在水上看到物体的像，比实际物体的像，比实际物体位置偏上，感物体位置偏上，感觉水比较浅。觉水比较浅。.17.18在水中潜水员看到的海面上空的气球比在水中潜水员看到的海面上空的气球比气球的实际位

6、置气球的实际位置 高高水水. .空气空气看到的气球在折射光线看到的气球在折射光线的反向延长线上的反向延长线上. . 水水. .空气空气.19比例常数比例常数n12与什么因数有关？与什么因数有关？ri空气空气玻璃玻璃空气空气水水ri.203、折射率：、折射率：反映介质的光学性质的物理量反映介质的光学性质的物理量 （1）折射率）折射率-是光是光从真空射入某种介质从真空射入某种介质中中 时的折射率时的折射率(光从真空射入某种介质光从真空射入某种介质时的折射率，叫做该种介质的时的折射率，叫做该种介质的绝对折射率绝对折射率，也简称为某种介质，也简称为某种介质的折射率的折射率相对折射率相对折射率在高中不作

7、要求在高中不作要求 )（2 2）n n的大小与介质有关，与的大小与介质有关，与1 1和和2 2无关，对于确定无关，对于确定的介质，的介质，n n是定值，不能说是定值，不能说nsinnsin1 1或或n1/sinn1/sin2 2（3 3）折射率无单位）折射率无单位 任何介质的折射率都任何介质的折射率都大于大于1 1。强调说明：强调说明：nsinsin21 定义式定义式:折射率折射率.21 玻璃是一种透明介质，光从空气入玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？何把玻璃的折射率测出来？实验：测玻璃砖的折射率实验：测玻璃砖的折

8、射率.22实验原理：实验原理：1、根据折射率的定义、根据折射率的定义： 要测折射率，必须知道与一个折射现要测折射率，必须知道与一个折射现象对应的折射角和入射角。象对应的折射角和入射角。空气空气玻璃玻璃 i=? r=?界面界面法线法线sinsininr.23实验过程：实验过程：.24.25几种介质的折射率：几种介质的折射率：介质介质折射率折射率金刚石金刚石2.42二氧化碳二氧化碳1.63真空本身的折射率 n =1介质介质折射率折射率岩盐岩盐1.55酒精酒精1.36水晶水晶1.55玻璃玻璃1.5-1.8水水1.33空气空气1.00028.26 某介质的折射率，等于光在真空中某介质的折射率，等于光在

9、真空中的速度的速度C与光在介质中的速度与光在介质中的速度v之比：之比：cvn=（n1） 光在不同介质中的速度不同，这光在不同介质中的速度不同，这正是发生折射的原因。正是发生折射的原因。 研究表明：研究表明：.27 假设地球表面不存在大气层假设地球表面不存在大气层, ,那么人们观察到那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比的日出时刻与存在大气层的情况相比, , A A、将提前、将提前 B B、将延后、将延后C C、在某些地区将提前、在某些地区将提前, ,在另一些地区将延后在另一些地区将延后 D D、不变不变应用应用2 2：(B).28有大气，看到太阳更早有大气，看到太阳更早没有大气，将迟一

10、些看到太阳没有大气，将迟一些看到太阳返回返回.29应用应用3：如图一个储油桶的底面直径与高均如图一个储油桶的底面直径与高均为为d当桶内没有油时，从某点恰能看到当桶内没有油时，从某点恰能看到桶底边缘的某点。当桶内油的深度等于桶底边缘的某点。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿方向看去，恰好桶高的一半时，仍沿方向看去，恰好看到桶低上的点看到桶低上的点C，两点距离，两点距离d/4求：求：油的折射率油的折射率和和光在油中传播的速度光在油中传播的速度。dCAFDOBCG.30OACBGDF因底面直径和桶高相等因底面直径和桶高相等,由此可知由此可知 AOF= ABG=450又又OD=2CD油的折射率油的折射率光在油中的传播速度光在油中的传播速度解解:22ODCDCD 51 CODsin5122 210 CODsinAOFsinn ) s/m(109 . 18 210100 . 38 ncv .31光光的的折折射射折折射射率率n1、反映介质对光的偏折作用，、反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害越大光线