高二物理人教选修34课件13.1光的折射

1、,高中物理选修3-4人教版,第十三章光 13.1 光的折射,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.理解折射率的物理意义，知道折射率与光速的关系.3.会依据光的反射定律和折射定律作出光路图.4.会用插针法测定玻璃的折射率,一、反射定律和折射定律 1光的反射及反射定律 (1)光的反射：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会 到第1种介质的现象 (2)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法线的 ；反射角 入射角,返回,同一平面,两侧,等于,2光的折射及折射定律 (1)光的折射：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面

2、时，一部分光会进入第2种介质的现象 (2)入射角、折射角 入射角：入射光线与 间的夹角 折射角：折射光线与 间的夹角,法线,法线,两侧,同一平面,正,3与光的反射现象一样，在光的折射现象中，光路也是可逆的 想一想光在两种介质的界面发生反射和折射现象时，反射光线、折射光线和入射光线的传播速度是否相同？ 答案光在不同介质中的传播速度不同反射光线和入射光线是在同一介质中，故它们两个的传播速度相同；折射光线和入射光线不在同一介质中，故它们两个的传播速度不同,中,真空,正弦,正弦,真空,3任何介质的折射率n都大于1. 想一想当光从水射入空气发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做水的折射率，这种

3、说法正确吗？为什么？ 答案不正确空气可以作为真空处理，根据折射率的定义可知光从空气射入水发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做水的折射率.,(2)绝对折射率：若介质1是真空，则介质2相对真空的折射率叫做该介质的绝对折射率，通常用n表示,解析介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，故选项A、B均错；由于真空中的光速是个定值，故n与v成反比是正确的，这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的，选项C正确；由于vf，当f一定时，v与成正比，又n与v成反比，故n与也成反比，选项D正确 答案CD,借题发挥折射率n反映了介质的光学性质，它

4、的大小只由介质本身和入射光的频率决定，与入射角和折射角的大小无关，切不可认为n与入射角的正弦成正比，与折射角的正弦成反比,【例2】如图1311所示，有、 三种介质，光线的传播方向以及光线 与介质分界面的夹角由图中标出，由此 可以判断 () A光在介质中传播的速度最小 B介质的折射率最小 C光在介质中的传播速度最大 D介质的折射率最大,图1311,【例3】一束光线射到一个玻璃球上，如图1312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1312,借题发挥在解决光的折射问题中正确画出光路图是前提，利用几何关系确定边、角关

5、系是关键,三、测定玻璃的折射率 1实验原理：用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的折射光线，用量角器测入射角1和折射角2，根据折射定律计算出玻璃的折射率n . 2实验器材：两面平行的玻璃砖，方木板，白纸，图钉(若干)，大头针四枚，直尺，量角器，铅笔,3.实验步骤：(1)如图1313所示，将 白纸用图钉钉在平木板上 (2)在白纸上画出一条直线aa作为 界面(线)，过aa上的一点O画出界 面的法线NN，并画一条线段AO 作为入射光线 (3)把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa对齐，画出玻璃砖的另一边bb.,图1313,(4)在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1

6、、P2的像，调整视线方向直到P2的像挡住P1的像再在观察者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本身及P1、P2的像，记下P3、P4的位置 (5)移去大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线OB与bb交于O，直线OB就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向,4注意事项 (1)实验中，玻璃砖在纸上位置不可移动 (2)不能用手触摸玻璃砖光洁面，更不能把玻璃砖当尺子用 (3)大头钉应竖直插在白纸上，且玻璃砖每一侧两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应适当大些，以减小确定光路方向时造成的误差,(4)实验中入射角不宜过小，否则会使测量误差大，也不宜过大 (5)本实验中如果采用的不是两面平行的玻璃砖，而是采用三棱镜、半圆形玻璃砖等，那么只是出射光和入射光不平行，同样能测出折射率,【例4】用三棱镜做测定玻璃折射率 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的像被P2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P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图1314所示,图1314,(1)在本题的图上画出所需的光路； (2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是_，