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1、第十二章 光,13.1 光的反射和折射,筷子放在装满水的碗中，在水面处出现了什么现象？,筷子在水面处折断了,看 一 看,笔放在玻璃砖后，出现了什么现象？,笔看起来折断了,看 一 看,我们是怎样看到水中的鱼的？,有光从水中传到我们的眼睛。,光从一种介质进入另一种介质传播,想 一 想,光的折射,怎样才能刺到鱼呢？,一、光的反射和折射,光射到两种介质的界面时，一部分光进入另一种介质，同时另一部分光返回到原来的介质。这种现象分别叫光的折射和反射。,空气,水,入射光线,反射光线,折射光线,法线,入射角,反射角,折射角,基本概念,定义：光从一种介质射到另一种介质的界面时，一部分光会返回到第一种介质的现象。
2、,（1）反射光线、入射光线、法线共面,（3）反射光线、入射光线关于法线对称,（2）反射角等于入射角（光线与法线的夹角）,O,A,B,（4）光路可逆：沿原来的反射光线入射，将沿原来入射光线射出,反射定律：,1、光的反射：,（1）折射光线、入射光线、法线在同一平面内,（2）折射光线和入射光线分居法线两侧,2、光的折射,定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。,（3）当入射角增大时，折射角也随着增大,（4）光路可逆：沿原来的折射光线入射，将沿原来入射光线射出,空气,水,入射光线,折射光线,法线,入射角,折射角,折射定律：,入射角、折射角大小关系及与介质的关系 ？,思 考,光由空
3、气射入玻璃时入射角1 和出射角2 的数值表:,1,2,5,6,7,8,3,4,入射角正弦和折射 角正弦比值相等,斯涅耳定律,1.定义式：,光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。,某介质的折射率，等于光在真空中的速度 与光在介质中的速度 之比：,二、折射率：,2.决定式：,3.说明：,( 1 ) n 的大小与介质有关，与 i 和 r 无关，对于确定介质，n 是定值 ( 2 ) 折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1( n 1 )（原因呢？）,不同介质折射率不同，而它们的密度也往往不同，那么介质的折射率与其密度有什么关系？是不是介质的
4、密度越大，其折射率就越大？,思 考,解析：介质的折射率与介质的密度没有必然的联系，密度大，折射率未必大，如水和酒精，水的密度较大，但水的折射率较小。,4.几种介质的折射率(比较密度）,真空折射率 = 1,5.折射原因：光在不同介质中的速度不同,空气,玻璃,反映介质对光的偏折能力的大小,6.折射率意义：,应用：,人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。,看不见的硬币,解释现象：,P,P,1、硬币为何可以再看到 ?,2、我们看到的水中物体是变浅了还是变深了?,解释现象：,例：如图一个储油桶的底面直径与高均为d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高的一半
5、时，仍沿方向看去，恰好看到桶低上的点c，两点距离d/4求油的折射率和光在油中传播的速度。,O,因底面直径和桶高相等,由此可知: AOF = ABG = 450,又 OD = 2CD,油的折射率为：,光在油中的传播速度为：,解:,空气,水,界面,A,A,从水中看水面上的物体，物体比实际的高度要高,问题：玻璃是一种透明介质，光从空气入射到平行玻璃砖的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？,三、实验：测玻璃砖的折射率,1、原理：折射定律,2、方法：用插针法研究某一条光线经过平行玻璃砖，测出折射角和入射角。,空气,玻璃,1=?,2=?,界面,法线,3、实验器材：玻璃砖、白纸 、大头针若干、铅笔、
6、直尺、量角器,（1）铺纸（将白纸用图钉固定在木板上）,（2）在白纸上画一条线aa作为界面，过aa上的一点O（作为入射点）画法线NN,并画AO作为入射光线,（3）把玻璃砖放在白纸上，使它的一边与aa对齐（确保O为实际入射点） ，确定（如何确定，联想验证平行四边形定则实验中记录力的方向）玻璃砖的另一界面bb （确保出射点准确）,4、实验步骤：,（4）在直线AO上竖直插大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线让P2挡住P1的像。再在另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、P2、P1的像，记下P3、P4位置,（5）移去在大头针和玻璃砖，过P3、
7、P4所在处作直线DC与bb交于o（作为实际出射点），直线OD代表沿AO方向入射光通过玻璃砖后的传播方向,4、实验步骤：,4、实验步骤：,（7）用上述方法求出入射角分别为300、450、600时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格,（8）算出不同入射角时的入射角与折射角的正弦比值，最后求出几次实验的平均值为折射率,（6）连接OO，入射角i=AON,折射角r NOO，用量角器量出入射角和折射角，求出对应的正弦值，记录在表格中,（1）入射角一般取15o75o为宜 （太小，相对误差大；太大,使折射光线弱，不易观察） （2）插针要竖直，且间距适当大些（精确确定光路） （3）插针法实验，玻璃砖不能动（移动
8、会改变光路图 ） （4）确定边界线时严禁把玻璃砖当尺子用（损坏玻璃砖），画边界线时描两点确定边界线 （5）玻璃砖宽度在5cm以上（让折射光线长点以减小误差）,5、注意事项：,（1）计算法：量角度计算 （2）作图法：画一个圆与折射、入射光线相交于A、E两点，从交点作两条与法线垂直的线段，量出两条线段长度 （3）n=N1ANE,6、数据处理：,一、反射定律和折射定律 1光的反射和反射定律 ( 1 ) 反射现象：光从第1种介质射到它与第2种介质的_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_平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的_；反射角_入射角。,分
9、界面,返回,同一,两侧,等于,课堂练习,2光的折射和折射定律 ( 1 ) 折射现象：光线从第1种介质照射到它与第2种介质的分界面时,一部分光会 第2种介质的现象。 ( 2 ) 折射定律：折射光线与入射光线、法线处在_内，折射光线与入射光线分别位于_的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成_，即 n12 。 3光路的可逆性 在光的反射现象和折射现象中，光路都是_的。,进入,同一平面,法线,正比,sin1/sin2,可逆,二、折射率 1定义：光从_射入某种介质发生折射时,入射角的_与折射角的_之比，叫这种介质的绝对折射率，简称折射率,用符号n表示。 2定义式：n _ 。 3折射率与光速的关系 光在不同介质中的_不同，且都_光在真空中的传播速度；某种介质的折射率等于光在真空中的速度 c 与光在这种介质中的速度 v 之比，即 n c/v 。,真空,正弦,正弦,sin1/sin2,速度,小于,再见,
