高二物理人教选修34课件13.1光的反射和折射2

1、,第十三章,光,学案1光的反射和折射,目标定位,1.理解光的反射定律和折射定律，并能用来解释和计算有关问题. 2.理解折射率的定义及其与光速的关系，并能用来进行有关计算. 3.会测定玻璃的折射率.,知识探究,自我检测,一、反射定律和折射定律,问题设计,皎洁的月光下，在清澈的湖面上我们能通过水面看到月亮的倒影.同时，月光能够照亮水中的鱼和草，这说明光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中，那么这两部分光的去向遵循什么规律呢？ 答案折射定律和反射定律.,知识探究,要点提炼,1.光的反射 (1)反射现象：光从一种介质射到它与第二种介质的 时，一部分光会返回到第一种介质的现象. (

2、2)光的反射遵循反射定律：反射光线与入射光线、法线处在 内，反射光线与入射光线分别位于 ；反射角 入射角. (3)在光的反射现象中，光路 .,分界面,同一平面,法线的两侧,等于,可逆,2.光的折射 (1)光的折射现象 光从一种介质射到两种介质的 时，一部分光 另一种介质并改变传播方向的现象，称为光的折射现象.,分界面,进入,(2)折射定律(如图1所示) 折射光线与入射光线、法线在 内， 折射光线与入射光线分别位于 ； 与 成正比，即 .(式中n12是比例常数) (3)在光的折射现象中，光路 .,图1,同一平面,法线的两侧,入射角的正弦,折射角的正弦,可逆,3.注意：(1)应用折射定律和反射定律

3、解题的关键是确定入射角、反射角和折射角.画出正确的光路图是解题的必要前提.(2)入射角、折射角、反射角均以法线为标准来确定，注意法线与界面的区别.,二、折射率,问题设计,光由真空以相同的入射角射向不同的介质时，折射角是不同的，为什么？ 答案因为不同介质对光的折射率不同.,要点提炼,1.折射率 (1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时， 与 之比，叫做这种介质的绝对折射率， 简称折射率.即n . (2)折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在 中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比， 即n .,入射角的,正弦,折射角的正弦,真空,2.对折射率n的理解 (1)由于cv，故任何介质的

4、折射率都 (填“大于”、“小于”或“等于”)1. (2)折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由 及入射光的 决定，与入射角、折射角的大小 .,大于,介,质本身,频率,无关,(3)1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；而2为介质中的光线与法线的夹角，也不一定为折射角. (4)介质的折射率与介质的密度没有必然联系.,三、实验：测定玻璃的折射率,1.实验原理 用插针法确定光路，找出与入射光线相应的出射光线，就能在玻璃砖中画出对应的折射光线，从而可以测出一组对应的入射角和折射角，根据折射定律，便可求出玻璃的折射率. 2.实验器材 玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉(34枚)、量角器、

5、直尺、铅笔.,3.操作步骤 (1)把白纸用图钉钉在木板上. (2)沿玻璃砖的一个面画一条线aa作为界面，过aa上一点O作垂直于aa的直线NN作为法线，过O点画一条入射光线AO，使入射角1适当大些.如图2所示.,图2,(3)在AO线上竖直地插两枚大头针P1、P2，在白纸上放上被测玻璃砖，使玻璃砖的一个面与aa重合. (4)沿玻璃砖的另一侧面画一条直线bb. (5)在玻璃砖的bb一侧白纸上竖直地立一枚大头针P3，用眼睛观察调整视线，同时移动大头针P3的位置，使P3恰好能同时挡住玻璃砖aa一侧所插的大头针P1、P2的像，把此时大头针P3插好.,(6)在玻璃砖bb一侧再竖直地插一枚大头针P4，使P4能

6、挡住P3本身，同时也能挡住P1、P2的像. (7)记下P3、P4的位置，移去玻璃砖，拔去大头针，过P3、P4连一条直线BO交bb于O点，连接OO，OO就是入射光线AO在玻璃砖内的折射光线，折射角为2. (8)用量角器量出入射角1和折射角2的大小.,(9)改变入射角1，重复上面的步骤再做三、四次，量出相应的入射角和折射角.,(10)算出不同入射角时 的值，求出几次实验中的平均值就是玻璃的折射率.,典例精析,一、反射定律和折射定律的应用,例1一束光线从空气射入折射率为 的介质中，入射角为45，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是() A.75 B.90C.10

7、5 D.120,答案C,二、折射率的理解和计算,例2两束平行的细激光束垂直于半圆柱 玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图3 所示.已知其中一束光沿直线穿过玻璃， 它的入射点是O，另一束光的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点.已知玻璃截面的圆半径为R，OA ，OP .求玻璃材料的折射率.,图3,解析画出光路如图所示.,其中一束光沿直线穿过玻璃，可知O点为圆心.另一束光沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，设入射角为1，折射角为2，,三、测定玻璃的折射率,例3用三棱镜做测定玻璃的折射率的实验， 先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插入 两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观 察，调整视线使P1

8、的像被P2的像挡住，接着 在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像和P3，在白纸上标出大头针的位置和三棱镜轮廓，如图4所示.,图4,(1)在本题的图上画出所需的光路.,解析光路图如图所示，画出通过P1、P2的入射光线，交AC于O，画出通过P3、P4的出射光线交AB于O，连接OO，则光线OO就是入射光线P1P2在三棱镜中的折射光线.,答案见解析,(2)为了测出玻璃棱镜的折射率，需要测量的量是_，在图上标出它们.,解析在所画的图上画出虚线部分，并注明入射角1和折射角2，用量角器量出1和2(或用直尺测出线段EF、OE、GH、OG的长度).,答案见解析,

9、(3)计算折射率的公式是n_.,答案见解析,课堂要点小结,1.(对折射率的理解)光从真空射入某介质，入射角1 从零开始增大到某一值的过程中，折射角2也随之增大，则下列说法中正确的是(),1,2,3,自我检测,1,2,3,答案BC,1,2,3,2.(折射定律的应用)一束光线射到一个玻璃球上，如图5所示.该玻璃球的折射率是 ，光线的入射角是60.求该束光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的方向.(用与入射光线的夹角表示),图5,1,2,3,解析光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的光路如图所示.,1,2,3,由AOB为等腰三角形，则12 由几何关系知2160，122 又由图知，3是出射光线相对于入射光线的偏折角，且312.联立以上各式解得360，即第一次从玻璃球射出的光线与入射光线的夹角为60.,答案与入射光线的夹角为60,1,2,3,3.(测定玻璃的折射率)在用插针法测定玻璃折射率 的实验中，某同学由于没有量角器，他在完成了 光路图后，以O点为圆心，10