13.1光的反射和折射课件

1、光到底是什么？17世纪明确形成了两大对立学说牛顿惠更斯微粒说波动说19世纪初证明了波动说的正确性由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒”光的本性:光既具有波动性，又具有粒子性13.1光的反射和折射 光射到界面时，能进入另一种介质，同时又回到原来的介质。这样的现象分别叫光的折射和反射一个枉自嗟呀一个空劳牵挂一个是水中月一个是镜中花想眼中能有多少泪珠儿怎经得秋流到冬尽春流到夏 枉凝眉垂钓绿湾春，春深杏花乱。潭清疑水浅，荷动知鱼散。日暮待情人，维舟绿杨岸。钓鱼湾储光羲汤姆大叔

2、漫画系列视深度(看到的深度)小于实际深度12空气水折射光线入射光线反射光线光的反射和折射分辨入射、折射、反射光线、法线、界面？平面镜入射光线反射光线法线入射角反射角一、光的反射：光射到介质1、介质2的界面时，一部分光返回到介质1的现象（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） OAB（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 （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二、光的折射1.定义：光从介质1斜射入介质2时，传播方向发生改变的现象12空气水折射光线入射光线2.

3、规律（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（完成教材P48 T1）思考：入射角、折射角大小有何定量关系？Sini/sinr1.511.501.501.501.501.501.501.50入射角i1020304050607080折射角r6.613.219.525.430.735.338.841.1玻璃水折射角r7.514.922.128.935.240.64547.8Sini/sinr1.331.331.331.331.331.331.331.33金刚石折射角r4.18.111.915.418.52122.924Sini/sinr2.4

4、22.432.422.422.412.422.412.42可看出：光从空气（真空）进入同一种介质，总有入射角与折射角的正弦之比相等（不同介质比值不同）。思考：如果将玻璃换成其它介质，入射角和折射角的正弦之比是否具有相同的结论？（5）入射角的正弦和折射角的正弦成正比 空气玻璃 n12 大于 1玻璃空气 n21 小于 1=n1212空气玻璃NNAOB比例常数由光路可逆，可知：折射定律（斯涅耳定律）思考：入射角的正弦与折射角的正弦的比为常数，它跟什么因素有关呢？光传播所通过的物质（介质）威里布里德斯涅耳简介 威里布里德斯涅耳（1591-1626），荷兰数学家和物理学家，曾在莱顿大学担任数学教授。斯涅

5、尔最早发现了光的折射定律，使几何光学的精确计算成为了可能。折射定律（也称斯涅耳定律）是从实验中得到的，未做任何的理论推导，虽然正确，但却从未正式公布过。只是后来惠更斯和伊萨克沃斯两人在审查他遗留的手稿时，才看到这方面的记载。 首次把折射定律表述为今天的这种形式的是笛卡儿，他没做任何的实验，只是从一些假设出发，并从理论上推导出这个定律。笛卡儿在他的屈光学（1637）一书中论述了这个问题。 折射定律是几何学的最重要基本定律之一。斯涅耳的发现为几何光学的发展奠定了理论基础，把光学发展往大大的推进了一步。4.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

6、介质的折射率皆大于1(n1)（原因呢？）sinisinrn=2.定义式三、折射率1. 定义：光从真空射入某种介质时，入射角i与折射角r的正弦比值，叫做该介质的绝对折射率n，简称折射率。3.决定式：某介质的折射率，等于光在真空中的速度C与光在介质中的速度v之比：n=cv5.几种介质的折射率介质折射率金刚石2.42二氧化碳1.63真空折射率 = 1介质折射率岩盐1.55酒精1.36水晶1.55玻璃1.5-1.8水1.33空气1.000286. 意义：反映介质对光的偏折能力的大小7.折射原因：光在不同介质中的速度不同(比较折射率与密度有关吗？）本节小结：1、折射定律：2、折射率：(1)、角度关系：=

7、nn=n= (从真空进入介质）（从介质进入真空）(1)、共面、两侧(2)、方向关系：(2)、速度关系：n=3、物理学的研究方法：实验研究尝试题1、(即时突破，小试牛刀)1如果光以同一入射角从真空射入不同介质,则()A折射角越大,表示这种介质对光线的偏折作用越大B折射角越大,表示这种介质对光线的偏折作用越小C折射角越小,表示这种介质对光线的偏折作用越大D折射角越小,表示这种介质对光线的偏折作用越小答案：BC例与练：答案：C 尝试题3、假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比, A.将提前 B.将延后 C.不变 D.在某些地区将提前,在另一些地区将延后 没有大气有大

8、气(B)尝试题4、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。dCAFDOBCGOACBGDF因底面直径和桶高相等,由此可知 AOF= ABG=450又OD=2CD油的折射率光在油中的传播速度解:【方法总结】解答此类问题要注意：(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)利用反射定律、折射定律求解；(4)注意光路可逆性、对称性的应用光的反射、折射光路的计算23.1 cm尝试题5、

9、 尝试题6：光线以30的入射角从玻璃射向空气，它的反射光线与折射光线成90 夹角，则玻璃的折射率为 ？ri玻璃空气 2、如图所示，三棱镜的顶角是30度，光线从AB面垂直射入，由AC面射出，测得出射光线与入射光线的夹角为30度，则该三棱镜的折射率为多少？光在玻璃中的速度为多少？尝试题7：如图所示，三棱镜的顶角是30度，光线从AB面垂直射入，由AC面射出，测得出射光线与入射光线的夹角为30度，则该三棱镜的折射率为多少？光在玻璃中的速度为多少？尝试题8、在一个宽60cm，深度为40cm的玻璃水槽中装满水，一条光线挨着槽壁上沿射入水中，刚好折射到槽底部中间O点，则光线射入的入射角是几度？irir思考：光线从空气中以入射角i射在玻璃砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向的特点。 单色光经玻璃砖后，侧移而传播方向不变 玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？四、知识应用 实验演示：测玻璃砖