第1节 光的折射

第4章

光的折射和全反射第1节光的折射一、探究折射角与入射角的关系填一填(1)实验装置：水槽、激光发射器、量角器。(2)实验探究：保持光在水面的

不变，不断改变入射光的方向，观察

________的方向如何变化。(3)实验结论：①光从空气射入水中时，折射角

入射角。②当入射角增大时，折射角

。入射点折射光小于增大改变常数可逆2．判一判(1)光从一种介质射入另一种介质时，传播方向一定改变。

()(2)发生折射时，入射角与折射角之比为常数。

()(3)入射角增大时，折射角也一定增大。

()××√3．想一想如图甲、乙所示是一狭窄光束射到玻璃面上时发生折射和反射的情景，结合情景讨论下列问题。(1)反射光线、折射光线、入射光线和法线的位置关系如何？(2)在光的反射和折射中如果逆着反射光线或折射光线的方向射入，出射光线会沿什么方向？提示：(1)反射光线、折射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、折射光线和入射光线分居法线两侧。(2)出射光线会沿原入射光线的方向射出，因为在光的反射和折射中光路是可逆的。真空正弦正弦偏折不同小于真空折射率××√探究(一)

光的折射定律及其应用[问题驱动]如图所示，放在杯底的硬币，当向杯中注入清水后，看上去好像硬币与杯底一起升高了，你能说出其中的道理吗？提示：这是由于硬币M上一点发出的两条光线MA、MB分别在水面发生了折射，两条折射光线的反向延长线相交在M′点。所以，眼睛所看到的是硬币的虚像，它离水面的距离比真实硬币离水面的距离更近一些。

[重难释解]1．光的传播方向2．光的传播速度光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定变化，当光垂直界面射入时，光的传播方向虽然不变，但也属于折射，因为光的传播速度发生了变化。3．入射角与折射角的大小关系光从一种介质进入另一种介质发生折射时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小关系而定。在光线不是垂直射入两介质分界面的前提下，若光从折射率小的介质进入折射率大的介质，入射角大于折射角；光从折射率大的介质进入折射率小的介质，入射角小于折射角。解决光的折射问题的思路(1)根据题意正确画出光路图。(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，注意入射角、反射角、折射角的确定。(3)利用反射定律、折射定律求解。(4)注意光路的可逆性的利用。

1．(2022·浙江1月选考)如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四条细光束，其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时，b、c、d也会随之转动，则(

)A．光束b顺时针旋转角度小于ΔθB．光束c逆时针旋转角度小于ΔθC．光束d顺时针旋转角度大于ΔθD．光束b、c之间的夹角减小了2Δθ答案：B

探究(二)

折射率及其与光速的关系[问题驱动]有经验的渔民叉鱼时，不是正对着看到的鱼去叉，而是对着所看到鱼的下方叉，如图所示。你知道这是为什么吗？[重难释解]1．对折射率的理解(1)关于常数n入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常数，但不同介质具有不同的常数，说明常数反映了该介质的光学特性。(2)决定因素介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量，它的大小只由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化。

现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，所以标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制作的。如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为

(

)A.

B．1.5C. D．2求解光在界面发生折射问题的解题思路(1)根据入射角、折射角及反射角之间的关系，作出比较完整的光路图。(2)充分利用光路图中的几何关系，确定各角之间的联系。根据折射定律求解相关的物理量：折射角、折射率等。(3)遇到球形、半球形玻璃砖或圆柱形玻璃砖时，均需过入射点做该点与球心的连线，此连线即为法线，从而确定入射角和折射角。

[素养训练]1. 如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，则光束a可能是

(

)A．红光 B．黄光C．绿光 D．紫光一、培养创新意识和创新思维1．(选自人教版新教材课后练习)如图是光由空气射入某种介质时的折射情况，试由图中所给出的数据求出这种介质的折射率和这种介质中的光速。2.

为了从坦克内部观察外部的目标，在坦克壁上开了一个孔。假定坦克壁厚20cm，孔的左右两边距离12cm，孔内安装一块折射率为1.52的玻璃，厚度与坦克的壁厚相同(如图，俯视图)。坦克内的人通过这块玻璃能看到外界角度范围为多大？二、注重学以致用和思维建模1. 如图所示为地球及其大气层，高空有侦察卫星A接收到地球表面P处发出的光信号，则A感知