《高二物理人教选修34课件13.1光的反射和折射1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理人教选修34课件13.1光的反射和折射1（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第十三章 光,13.1 光的反射和折射,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.,学习目标定位,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从什么规律呢？ 答案折射定律和反射定律.,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)光的反射遵循反射定
2、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 .,一、反射定律和折射定律,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 光从一种介质照射到两种介质的 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.,一、反射定律和折射定律,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 .,一、反射定律和折射定律,图1,同一平面,法线的两侧,入射角的正弦,折
3、射角的正弦,n12,可逆,3.注意：入射角、反射角和折射角不是光线与界面的夹角，而是光线与法线的夹角；光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化，但并非一定要变化，当光垂直界面入射时光的传播方向就不变化.,一、反射定律和折射定律,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)定义式：n . (2)折射率与光速的关系：n . 2.对折射率n的理解 (1)由于cv，故任何介质的折射率都 (填“大于”、“小于”或“等于”)1.,二、折射率,大于,(2)折射率n是反映介质光学性质的物理量
4、，它的大小由 及入射光的 决定，与入射角、折射角的大小 . (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，产生这种现象的原因是由于光路的可逆性. (4)介质的折射率与介质的密度没有必然联系.,二、折射率,介质本身,频率,无关,三、实验：测定玻璃的折射率,1.实验原理 如图2所示，当光线AO以一定入射角 1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插 针法找出跟入射光线AO对应的出射光 线OB，从而画出折射光线OO，量出折射角2，再根据n 算出玻璃的折射率.,图2,三、实验：测定玻璃的折射率,2.实验器材 一块长方形的玻璃砖、白纸、木板、大头针(4枚)、
5、量角器(或圆规、三角板)、刻度尺、铅笔等. 3.实验步骤 (1)把 铺在木板上. (2)在白纸上画一直线aa作为界面，过aa上的一点O画出界面的法线NN，并画一条线段AO作为 光线.,白纸,入射,三、实验：测定玻璃的折射率,(3)把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其 与aa重合，再用刻度尺画出玻璃砖的另一边bb. (4)在 上竖直地插上两枚大头针P1、P2. (5)从玻璃砖bb一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的 ，调整视线方向直到 .再在bb一侧插上大头针P3、P4，使P3能 ，P4能 及P3本身.(若有激光笔，可用激光笔沿P1、P2方向入射一束激光，从另一边射出来的激光束上插上两枚大头针P3、
6、P4),长边,直线AO,像,P2的像挡住P1的像,挡住P1、P2的像,挡住P1、P2的像,三、实验：测定玻璃的折射率,(6)移去玻璃砖，在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置，过P3、P4作直线OB交bb于O.连接O、O，OO就是入射光线AO在玻璃砖内的 的方向.AON为入射角，OON为折射角. (7)用量角器量出 和 的度数.查出它们的正弦值，并把这些数据填入记录表格里.,折射光线,AON,OON,三、实验：测定玻璃的折射率,(8)用上述方法分别求出入射角是15、30、45、60和75时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，记录在表格里. (9)算出不同入射角时 的值，比较一下
7、，看它们是否接近一个常数.求出几次实验测得的 的 ，这就是这块玻璃砖的折射率.,平均值,一、反射定律和折射定律的应用,典例精析,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.75B.90C.105D.120,解析如图所示， 根据折射定律 n， 则sin 2 ，230，反 射光线与折射光线的夹角1804530 105，C选项正确.,C,二、折射率的理解和计算,典例精析,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
8、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 R.求玻璃材料的折射率.,图3,二、折射率的理解和计算,典例精析,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，由几何关系可得：sin 1 ，,二、折射率的理解和计算,典例精析,解得：130.由题意知：OP R，由几何关系知：BPR，折射角为：260.由折射定律得玻璃的折射率为：n .,答案,典例精析,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P
9、2，然后在 棱镜的另一侧观察，调整视线使P1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，在纸上标出大头针的位置和三棱镜轮廓，如图4所示.,图4,典例精析,三、测定玻璃的折射率,(1)在本题的图上画出所需的光路. (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. (3)计算折射率的公式是n .,解析(1)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.,典例精析,三、测定玻璃的折射率,
10、(2)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).,(3)n (或因为sin 1 ，sin 2 ，则n ).,答案见解析,课堂要点小结,自我检测区,1,2,1,2,1.(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() A.比值1/2不变 B.比值sin 1/sin 2不变 C.比值sin 1/sin 2是一个大于1的常数 D.比值sin 1/sin 2是一个小于1的常数,解析折射率与介质有关，对于同一束光，介质的折射率不变，即n 不变，又n ，故n始终大于1.,答案BC,1,2,2.(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,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.由折射定律得 n， .,1,2,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,
