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1、第十三章光1. 光的反射和折射【学习目标】1、掌握光的折射定律2、了解介质的折射率与光速的关系；3、掌握介质的折射率的概念.【重点难点】光的折射定律；测量光的折射率【课前预习】一、反射及反射定律(1) 光的反射：光从一种介质射到它与另一种介质的 分界面时，一部分光会返回到第一种介质 的现象。(2)反射定律：反射光线与入射光线、法线在 同一平面内，反射光线与入射光线分别 位于法线的两侧；反射角等于入射角。二、折射及折射定律(1) 光的折射：光从一种介质照射到两种介质的 分界面时，一部分光进入另一种介质的现象。(2) 折射定律：折射光线与入折射光线、法线处在同一平面内内，折射光线与入折射光线分别位
2、于法线的两侧，入射角 円与折射角二2的正弦成正比，即 岂口 = 2si n 甘2(3) 光路可逆性：在光的反射现象和折射现象中，光路都是可逆的。三、折射率：(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时， 入射角宀的正弦值与折射角的正弦值之比,叫该介质的绝对折射率，简称折射率，用n表示。(2)定义:sin耳 n(3)折射率与光速的关系： 光在不同介质中的 传播速度 不同，且都小于光在真空中的传播速度； 某种介质的折射率等于光在 真空中的速度与光在介质中的速度之比，即n二E。v【预习检测】1 光的反射定律： 、和法线在同一平面内，并分居法线两侧， 角等于角。2.光的折射定律： 、和法线在同一平面内，
3、并分居法线两侧， 与成正比。3 .某种介质的折射率等于光在 中的传播速度 c与光在中的传播速度 v的比值，即 n=。4. 如图所示，平面镜 AB水平放置，入射光线P0与AB夹角为30当AB转过20。角至AB位置 时，下列说法正确的是（）A. 入射角等于50B. 入射光线与反射光线的夹角为80 C. 反射光线与平面镜的夹角为40D.反射光线与 AB的夹角为605. 在平面镜中看到的时钟钟面的像如图所示，则此时钟所指的时刻为（）A. 9 : 20B. 3 : 40 C . 2 : 40D. 4 : 50【参考答案】【预习检测】2、折射光线，入射光线，入射角的正弦，折射角的正1、反射光线，入射光线，
4、入射，反射弦 3、真空，该介质，-4、BC堂中互动【典题探究】【例1】如图所示，光线以入射角91从空气射向折射率n= . 2玻璃表面（1） 当入射角9=45。时，反射光线与折射光线间的夹角9为多少?（2）当入射角9i为多少时，反射光线和折射光线垂直？ 思路解析：设折射角为 9,禹 _ sin 6. sin q sin451匚由 n= sin 日2=严一，所以 9=30 又 9 =45 则反sin色n 血 2射光线与折射光线的夹角9 =180 9 - 92=105 （2 ）当反射光线和折射光线垂直时，9 +990 ,sin弓 sin弓sin弓n= 一 = 一 i=一 s=tan 9sin 二2
5、sinqcosl则入射角 9=arctan - 2 .【拓展】：分析解决光的折射问题的一般方法：（1）根据题意画出正确的光路图；（2）利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角的确定；（3）利用反射、折射定律求解；（4）注意在折射现象中，光路是可逆的.变式训练1:光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30角时折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率是（）A. 2B. -.3C. .2/2D. P2的连线的光线射向玻璃右侧，且入射角又大于某一数值，会出现隔着玻璃砖沿P2、P1方向观察不到P1、P2两插针情况，此时的光路图如图2所示，遇到这种现象， 可将玻璃砖沿aa界面
6、向右平移0图1图2图3（4） 实验中一旦玻璃砖宽度所定的界面线aa和bb画好后，如果稍微放置的玻璃砖就不要随便移动，如果玻璃砖稍微斜移动，测得的折射率肯定发生变化上下平移了玻璃砖对测量结果没有影响，其光路如图3所示（5）本实验中如果采用的不是两面平行的玻璃砖而采用三棱镜、半圆形玻璃砖，只是出射光与入射光不平行，但一样能测出折射率探究：实验，照图 4那样，先在白纸上画一条直线aa作为界面，过aa上的一点0画出界面的法线NN,并画一条线段 A0作为入射光线，然后把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟 aa图4对齐，画出玻璃砖的另一边 bb,在线段A0上竖直地插上两枚大头 针片、P2，透过玻璃观察大
7、头针 R、P2的像，调整视线的方向，直 到Pi的像被P2挡住，再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住Pi、P2的像，P4挡住Pi、P2的像及P3,记下卩3、P4的位置 移去大头针和玻璃砖， 过P3、P4引直线O B,与bb交于0,直线O B就代表了沿A0方向入射的光线透过玻璃砖后的传播方向，连接00 ,00就是折射光线的方向,入射角i= / A0N，折射角r= / O 0N .用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记入自己设计 的表格里用上面的方法分别求出入射角是15 30 45 60 75时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，把这些数据也记在表格里算出不同入射角的 址 的值，比较一下，看它们是否接近于一个常数，求出几次实验中测得sin r的亘卩的平均值，就是玻璃的折射率sin r探究结论：通过实验探究，可以发现，当入射角分别取不同值时，折射角也不同，但如 的sin r值近似相等，所以说介质对光的折射率的大小由介质本身的性质决定，与入射角和折射角的大 小无关
