高二物理选修3-4-13.1-光的反射和折射

第一页，共24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(jìnrù)另一种介质，同时另一局部光返回到原来的介质。这种现象分别叫光的折射和反射。第二页，共24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24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24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的界面时，一局部(júbù)光返回到介质1的现象〔1〕反射光线(guāngxiàn)、入射光线(guāngxiàn)、法线共面〔3〕反射光线、入射光线关于(guānyú)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24页。〔1〕折射光线、入射光线、法线(fǎxiàn)在同一平面内.〔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24页。3.说明：(1)n的大小与介质(jièzhì)有关，与i和r无关，对于确定介质(jièzhì)，n是定值(2)折射率无单位，任何介质(jièzhì)的折射率皆大于1(n>1)〔原因呢？〕二、折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦(zhèngxián)与折射角的正弦(zhèngxián)之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。2.决定式：某介质(jièzhì)的折射率，等于光在真空中的速度C与光在介质(jièzhì)中的速度v之比：n=cv1.定义式：第七页，共24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(fǎnyìng)介质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八页，共24页。空气玻璃空气水折射率---反映介质(jièzhì)对光的折射作用iir′r第九页，共24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，恰好看到桶低上的点c，ＣＢ两点距离(jùlí)d/4．求油的折射率和光在油中传播的速度．ＢＡＢＣＯＭＮＡ第十页，共24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:第十一页，共24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十二页，共24页。空气(kōngqì)水界面(jièmiàn)AA'从水中看水面上的物体，物体比实际(shíjì)的高度要高第十三页，共24页。练

习做出下述两种情况(qíngkuàng)下，所有的反射和折射光线〔假设每种情况(qíngkuàng)下都同时存在光的反射和折射〕。1、光线(guāngxiàn)从空气射入水中。2、光线(guāngxiàn)从空气射入玻璃，再从玻璃射入空气。第十四页，共24页。问题：玻璃是一种透明介质，光从空气入射到平行(píngxíng)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十五页，共24页。1、原理：折射(zhéshè)定律2、方法：用插针法研究某一条光线经过(jīngguò)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、量角器第十六页，共24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(zhíxiàn)DC与bb’交于o’〔作为实际出射点〕，直线(zhíxiàn)O’D代表沿AO方向入射光通过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(tòuɡuò)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P3、P4位置第十七页，共24页。〔1〕铺纸〔将白纸用图钉(túdīng)固定在木板上〕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(yībiān)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〕第十八页，共24页。〔7〕用上述方法(fāngfǎ)求出入射角分别为300、450、600时的折射角，查出它们的正弦值，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(bǐzhí)，最后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〕确定边界线时严禁把玻璃砖当尺子(chǐzǐ)用〔损坏玻璃砖〕，画边界线时描两点确定边界线〔5〕玻璃砖宽度在5cm以上〔让折射光线长点以减小误差〕第十九页，共24页。4、数据处理：〔1〕计算法：量角度计算〔2〕作图法：画一个圆与折射、入射光线相交于A、E两点，从交点作两条与法线(fǎxiàn)垂直的线段，量出两条线段长度第二十页，共24页。课堂(kètáng)小结光的反射(fǎnshè)和折射反射(fǎnshè)、折射、干预、衍射波光波光

电

效

应粒子光子光的波粒二象性1、光的实质4、实验：测定玻璃砖的折射率："点"~"线"~"角"~"率"光的反射定律：同介质、共面、异侧、等大小光的折射定律：两介质、共面、异侧、不等大3、折射率：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定义式：决定式：2、光的反射和折射定律物理意义：反响光线从真空