高二物理选修3-4-13.1-光的反射和折射-LI

第一页，共29页。一、光的反射(fǎnshè)和折射光射到两种介质的界面时，一局部光进入另一种介质，同时另一局部光返回到原来的介质。这种现象(xiànxiàng)分别叫光的折射和反射。第二页，共29页。空气(kōngqì)水入射光线反射(fǎnshè)光线折射(zhéshè)光线法线入射角反射角折射角根本概念第三页，共29页。θ1θ2空气水折射(zhéshè)光线入射光线反射(fǎnshè)光线一、光的反射(fǎnshè)和折射判断入射、折射、反射光线、法线、界面？第四页，共29页。平面镜入射光线反射光线法线入射角反射角光的反射：光射到介质1、介质2的界面(jièmiàn)时，一局部光返回到介质1的现象〔1〕反射(fǎnshè)光线、入射光线、法线共面〔3〕反射(fǎnshè)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定律理解：1、反射定律：第五页，共29页。〔1〕折射光线、入射光线、法线在同一(tóngyī)平面内.〔2〕折射光线和入射光线分居(fēnjū)法线两侧2、光的折射(zhéshè)

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θ1θ2空气水折射光线入射光线

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第六页，共29页。当光从空气(kōngqì)斜射入水中时，折射角小于入射角当光从水斜射(xiéshè)入空气时，折射角大于入射角空气水思考；入射角、折射角大小关系(guānxì)及与介质的关系(guānxì)？第七页，共29页。入射角折射角θ1

/θ2sinθ1/sinθ2光由空气射入玻璃(bōlí)时入射角θ1和出射角θ2的数值表:1.491.531.591.631.97分析表格数据思考：入射角和折射角有什么定量关系呢？1.491.491.511.501.5130019.6040025.2050030.7080040.6015013.40

506.7010010.1020016.701.491.491.501.491.491.4912567834入射角正弦和折射角正弦比值(bǐzhí)相等=n斯涅耳定律(dìnglǜ)第八页，共29页。3.说明：(1)n的大小(dàxiǎo)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？〕sinθ1sinθ2n=1.定义式二、折射(zhéshè)率：光从真空射入某种介质发生折射(zhéshè)时，入射角的正弦与折射(zhéshè)角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射(zhéshè)率，简称折射(zhéshè)率。。2.决定(juédìng)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=cv第九页，共29页。4.几种介质的折射率(比较(bǐjiào)密度〕介质折射率金刚石2.42二氧化碳1.63真空(zhēnkōng)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1.000285.意义：反映介质(jièzhì)对光的偏折能力的大小6.折射原因：光在不同介质中的速度不同第十页，共29页。空气玻璃空气水折射(zhéshè)率---反映介质对光的折射(zhéshè)作用iir′r第十一页，共29页。应用(yìngyòng)：人在水上(shuǐshànɡ)看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。第十二页，共29页。假设地球外表不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况(qíngkuàng)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(méiyǒu)大气有大气(dàqì)第十三页，共29页。第十四页，共29页。第十五页，共29页。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Ａ恰能看到桶底边缘的某点Ｂ。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿ＡＢ方向看去，恰好(qiàhǎo)看到桶低上的点c，ＣＢ两点距离d/4．求油的折射率和光在油中传播的速度．ＢＡＢＣＯＭＮＡ第十六页，共29页。OACBGDF因底面直径(zhíjìng)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:第十七页，共29页。我们(wǒmen)是怎样看到水中的鱼的？有光从水中传到我们(wǒmen)的眼睛。光从一种介质进入(jìnrù)另一种介质传播光的折射第十八页，共29页。空气(kōngqì)水界面(jièmiàn)AA'从水中看水面上的物体(wùtǐ)，物体(wùtǐ)比实际的高度要高第十九页，共29页。1、水中的倒影(dàoyǐng)是塔桥所形成的像。

是由形成的。光的反射(fǎnshè)2、什么(shénme)叫光的反射?光射到两种介质的界面上改变方向后又返回原来介质的现象虚光的反射是光在同一种介质中传播的现象。温故而知新第二十页，共29页。问题：玻璃是一种透明(tòumíng)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(shíyàn)：测玻璃砖的折射率第二十一页，共29页。1、原理(yuánlǐ)：折射定律2、方法：用插针法研究某一条(yītiáo)光线经过平行玻璃砖，测出折射角和入射角。空气(kōngqì)玻璃

θ1=?

θ2=?界面法线3、实验器材：玻璃砖、白纸、大头针假设干、铅笔、直尺、量角器第二十二页，共29页。〔1〕铺纸〔将白纸用图钉固定(gùdìng)在木板上〕Ｏ'ＢＣＤ〔2〕在白纸上画一条线aa’作为界面(jièmiàn)，过aa’上的一点O〔作为入射点〕画法线N’N,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那么实验(shíyàn)中记录力的方向〕玻璃砖的另一界面bb’〔确保出射点准确〕步骤〔边听边模仿〕第二十三页，共29页。〔6〕连接(liánjiē)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〔5〕移去在大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线DC与bb’交于o’〔作为实际出射点〕，直线O’D代表沿AO方向入射光通过(tōngguò)玻璃砖后的传播方向〔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(jìxià)P3、P4位置第二十四页，共29页。〔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(tāmen)的正弦值，填入表格中〔8〕算出不同入射角时的入射角与折射角的正弦比值，最后(zuìhòu)求出几次实验的平均值为折射率5、本卷须知：〔1〕入射角一般取15o→75o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(quèdìng)光路〕〔3〕插针法实验，玻璃砖不能动〔移动会改变光路图〕〔4〕确定(quèdìng)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(quèdìng)边界线〔5〕玻璃砖宽度在5cm以上〔让