河南省洛阳市高中物理 第十三章 光 13.1 光的反射和折射课件 新人教版选修3-4

1、1光光 的的 折折 射射2（一）初中知识复习（一）初中知识复习 一、知识结构：一、知识结构：光的现象光的现象 光速光速光的传播光的传播光的直线传播光的直线传播光的反射光的反射光的折射光的折射光的反射定律光的反射定律光的折射规律光的折射规律3二、练习二、练习1. 如左下图，是一束光在空气与某种透明物质界面上发生反射和如左下图，是一束光在空气与某种透明物质界面上发生反射和折射现象，图中折射现象，图中 为分界面；为分界面； 为入射角；为入射角； 为反射为反射角；角； 为折射角；界面的为折射角；界面的 边是空气。边是空气。BACDEFG65O2413空气空气玻璃玻璃2如右下图，一束光投射到玻璃面上，请

2、作出大致的折射光如右下图，一束光投射到玻璃面上，请作出大致的折射光线。线。 4（二）初高中知识衔接（二）初高中知识衔接1实验探究实验探究 玻璃玻璃5光由空气射入玻璃时入射角与折射角的数据光由空气射入玻璃时入射角与折射角的数据 实验结论：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。实验结论：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。入射角入射角1 折射角折射角2 sin1 /sin2 30.00 40.0050.0060.006（三）高中知识讲授（三）高中知识讲授一、光的折射定律一、光的折射定律1内容：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光内容：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位

3、于法线的两侧，入射角的正弦跟折射角的线和入射光线分别位于法线的两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。即：正弦成正比。即：“三线一面，两线分居，两角正弦成正比三线一面，两线分居，两角正弦成正比” 2表达式：表达式： n12. n12为比例常数为比例常数 21sinsin3与光的反射一样，在光的折射现象中，光路是可逆的与光的反射一样，在光的折射现象中，光路是可逆的 7二、折射率（二、折射率（n）1. 折射率（折射率（n）定义：光从真空射入某种介质发）定义：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，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

4、，用符叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号号n表示。表示。 2.定义式：定义式：n 21sinsin83.折射率与光速的关系折射率与光速的关系 （1）证明：）证明：AirrDiBC真空真空介质介质sinBCc tiACAC sinADv trACAC sinsinicnrv结论：光在不同介质中的速度不同；某介质的折射率，等于结论：光在不同介质中的速度不同；某介质的折射率，等于光在真空中的速度光在真空中的速度c与光在这种介质中的传播速度与光在这种介质中的传播速度v之比之比9金刚石金刚石 2.422.42岩盐岩盐 1.551.55二硫化碳二硫化碳 1.631.63酒精酒精 1.381.38

5、玻璃玻璃 1.51.51.91.9水水 1.331.33水晶水晶 1.551.55空气空气 1.000281.00028（3）几种介质折射率：）几种介质折射率：总结：两种介质相比，我们把光速大的介质叫做光疏介质，总结：两种介质相比，我们把光速大的介质叫做光疏介质，光速小的介质叫光密介质。当光从光疏介质射入光密介质时，光速小的介质叫光密介质。当光从光疏介质射入光密介质时，入射角大于折射角；当光由光密介质射入光疏介质时，入射入射角大于折射角；当光由光密介质射入光疏介质时，入射角小于折射角角小于折射角( (2) )计算公式：计算公式：n ，因为因为v c，所以任何介质的折射率都大于，所以任何介质的折

6、射率都大于1.vc104思考讨论：思考讨论： 根据光的折射定律，光从光密介质射入光根据光的折射定律，光从光密介质射入光疏介质折射角大于入射角，当折射角等于疏介质折射角大于入射角，当折射角等于90时，将会发生什么现象。时，将会发生什么现象。结论：折射光完全消失，只剩下反射光线，这结论：折射光完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。此时入射角种现象叫做全反射。此时入射角C叫临界角，叫临界角，sin C n111（四）小结（四）小结一、对折射率的理解：一、对折射率的理解：二、光的折射问题的解题基本思路二、光的折射问题的解题基本思路1 1介质的折射率反应介质的光学性质，是由介质本身性介质的折射率

7、反应介质的光学性质，是由介质本身性质决定的它取决于光在介质中传播的速度质决定的它取决于光在介质中传播的速度2 2介质的折射率反映了介质对光的偏折程度。折射率越介质的折射率反映了介质对光的偏折程度。折射率越大，介质使光偏离原来传播方向的程度就越大大，介质使光偏离原来传播方向的程度就越大分析题意分析题意由折射定律求解由折射定律求解画光路图画光路图确定入射角和折射角确定入射角和折射角分析光路分析光路12（五）巩固练习、作业：（五）巩固练习、作业：1如图所示是一种折射率如图所示是一种折射率n1.5的棱镜，现有一束光线沿的棱镜，现有一束光线沿MN的方的方向射到棱镜的向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值

8、为界面上，入射角的正弦值为sin i0.75.求：求：(1)光在棱镜中传播的速率；光在棱镜中传播的速率；(2)通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图(不考虑不考虑返回到返回到AB面上的光线面上的光线)(1)由由n 得得v 2108 m/svcnc13 2. 如图所示，一储油桶，底面直径与高均为如图所示，一储油桶，底面直径与高均为1 m当当桶内无油时，从某点桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点恰能看到桶底边缘上的某点B当桶内油的深度等于桶高的一半时，由点当桶内油的深度等于桶高的一半时，由点A沿方沿方向向AB看去，看到桶底上的点看去

9、，看到桶底上的点C，两点，两点C、B相距相距0.25 m求油的折射率和光在油中的传播速度求油的折射率和光在油中的传播速度ACBD143一束光从空气射入折射率一束光从空气射入折射率n 的某种玻璃的表的某种玻璃的表面，则面，则 ( ) A当入射角大于当入射角大于45时，会发生全反射现象时，会发生全反射现象 B无论入射角多大，折射角都不会超过无论入射角多大，折射角都不会超过45C欲使折射角等于欲使折射角等于30，应以，应以45角入射角入射D当入射角等于当入射角等于arctan 时，反射光线恰好跟折时，反射光线恰好跟折射光线垂直射光线垂直 22BCD 154.如图所示光线以入射角如图所示光线以入射角1从空气射向折射率从空气射向折射率n 的玻璃表面的玻璃表面( (1) )当入射角当入射角145时，求反射光线与折射光线间的夹角时，求反射光线与折射光线间的夹角( (2) )当入射角当入射角1为何值时，反射光线与折射光线间夹角为何值时，反射光线与折射光线间夹角902（1）105（2）1arctan 216 光在同种均匀介质光在同种均匀介质中是沿直线传播的中是沿直线传播的 17光速光速