第4章 1 光的折射-2020-2021学年新教材人教版（2019）高中物理选择性必修第一册讲义

学习目标：1.[物理观念]理解光的折射定律、☆阅读本节教材，回答第80页“问题”并梳理必要知识点．教材第80页问题提示：一、(1)光的反射：(2)光的折射：(1)内容：折射光线与入射光线、二、折射定律问题1：看筷子的视深和实深相同吗？问题2：甲、乙两个图中，虚线代表什么？问题3：观察筷子和鱼的折射现象，其原理是什么？提示：BD[由于反射角等于入射角，入射光线、反射光线关于法线对称，所以aO、Ob应是入射光线或反射光线，PQ是法线．又因为反射光线、1在反射、如图所示，落日看似在地平线上，实则已低于地平线。观察者视觉误差的大小受当地大气状况影响。这种现象的原因是什么？折射率几种介质的折射率(λ＝589.3nmt＝20介质折射率介质折射率金刚石2.42氯化钠1.54二硫化碳1.63酒精1.36玻璃1.5～1.8水1.33水晶1.55空气1.00028分析上表，是不是密度大的物质折射率就大？提示：不是．例如：当光由真空射入某种介质中，入射角、介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量，它的大小只能由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、(1)当入射角θ1＝45°时，反射光线与折射光线间的夹角θ为多大？(2)当入射角θ1为多少时，反射光线与折射光线垂直？思路点拨：本题主要考查反射角、入射角和折射角的概念，首先应弄清反射角、[解析](1)由折射定律有n＝，解得sin则n＝＝＝＝tan(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、(3)利用折射定律、根据题图，光在介质Ⅱ中的折射角较大，表明介质Ⅰ的折射率大于介质Ⅱ。依据折射率与光速的关系，光在介质Ⅱ中传播速度较快。介质Ⅰ相对于介质Ⅱ的折射率为n，则光在介质Ⅱ和介质Ⅰ中的传播速度之比为1∶n。选项B正确。测量玻璃的折射率(3)在直线AO1上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P2挡住P1的像．再在观察的这一侧竖直插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3以及P1、P2的像，记下P3、P4的位置．过P3、(2)尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1与P2之间、(5)实验时入射角不能太小(接近零度)，否则会使测量误差增大；也不能太大(接近90°)，否则不易观察到P1、根据n＝，有sinθ2＝sinθ1.在多次改变入射角、测量相对应的入射角和折射角并计算正弦值的基础上，以sinθ1的值为横坐标，sin①选用宽度较大的玻璃砖，玻璃砖宽度宜在5③在纸上画aa′、bb′两条线时，应尽量准确地与玻璃砖的两个平行的折射面重合，这样，两交点O1、名师点睛：插针的主要作用是确定玻璃砖内的光路，关键在于找准入射点和出射点。这些点通过直线与界面相交来确定。因此，实验的关键在于准确插入大头针并画准玻璃砖的边界线，与玻璃砖是否平行无关。例如，使用半圆形等形状时也是如此。(a)【例3】用圆弧状玻璃砖做测量玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2后，在玻璃砖另一侧调整视线，使P1的像被P2挡住。随后，在眼睛所在一侧插入两枚大头针P3和P4，其中P3用于挡住P1和P2的像，P4则用于挡住P3以及P1和P2的像。在纸上标出大头针位置及圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧所对应圆的圆心，图中已画出经过P1、思路点拨：[解析](1)P3、P4的连线与CD的交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，P1、(2)连接O点与光线在AB上的入射点所得直线即为法线，作出入射角和折射角如图中i、1．物理观念：光的反射、折射、折射率、2．科学思维：3．科学探究：CD[折射率定义为光在真空中的传播速度c与介质中光速v的比值，A不正确；折射率不受折射角和入射角影响，B不正确；折射率是评估材料光学性能的关键指标，C、]根据题图，入射角为30°，折射角为60°，反射光线与折射光线垂直。光从介质进入真空，折射率为n，仅选项B符合。C、4．在利用插针法测量玻璃折射率的实验中：(2)乙同学在画界面时，不小心将两界面aa′、[解析