高中物理教科版选修3-4《光的折射定律》公开课

光的折射定律光的反射现象光射到两种介质的分界面时，一部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象叫光的反射。光的反射定律反射现象中，光路是可逆的。反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于法线的两侧，反射角等于入射角。ir下列的现象属于光的反射现象吗？加水光的折射现象光射到两种介质的分界面时，一部分光从一种介质进入另一种介质继续传播，传播方向通常会发生改变的现象。这种现象叫光的折射下列的现象属于光的折射现象吗？一、光的折射定律实验探究思考1：当窄光束由空气斜射向玻璃表面时，入射光的反射和折射现象是怎样的，会同时发生吗？ir空气玻璃入射角折射角折射光线入射光线探究：折射角和入射角有什么关系呢？入射角i折射角r10°6.7°20°13.3°30°19.6°40°25.2°50°30.7°60°35.1°70°38.6°80°40.6°以光从空气射入玻璃为例i/r入射角i折射角r10°6.7°1.4920°13.3°1.5030°19.6°1.5340°25.2°1.5850°30.7°1.6360°35.1°1.7170°38.6°1.8180°40.6°1.97以光从空气射入玻璃为例i/r探究：折射角和入射角有什么关系呢？入射角i折射角r10°6.7°1.491.4920°13.3°1.501.4930°19.6°1.531.4940°25.2°1.581.5050°30.7°1.631.5060°35.1°1.711.5170°38.6°1.811.5080°40.6°1.971.51以光从空气射入玻璃为例i/rsini/sinr探究：折射角和入射角有什么关系呢？结论：在误差允许范围内，入射角i的正弦值跟折射角r的正弦之比为一个常数，用n来表示这个常数，且这个常数与入射角和折射角无关。即：rinsinsin光的折射定律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。③入射角的正弦值跟折射角的正弦之比为一个常数n。ir空气水④说明：折射光路也是可逆的。例1、一束光线与界面成30°角射到界面上时，发生了反射和折射。已知反射光线与折射光线的夹角85°，折射角().Ａ、15°B、35°Ｃ、45D、60°B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。sinsininr1、表达式：2、理论和实验的研究表明：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。vcn3.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，任何介质的折射率皆大于1(n1）表示介质对光的偏折；程度思考：你能解释海市蜃楼的成因吗？我们看到的夕阳是它真正所在位置吗？3.说明：(3)光在不同介质中速度是不同的，这正是光发生折射的原因。难点：对不同频率的光通过同种介质而言，该介质对频率越大的光，偏折程度越，即该介质对该频率的光折射率越；反之亦然。我们通常所说介质的折射率为钠黄光通过某介质的折射率。大小思考：不同频率的光，在同种介质中的偏折程度（折射率）一样吗？看右图，你有什么启示？你能解释彩虹的成因了吗？进一步思考：对不同频率的光从真空中射入同种介质而言，传播速度相同吗？（结合）结论：频率越大，传播速度越；频率越小，传播速度越。(4)由于光在空气中和真空的传播速度近似相等，因此可以认为光从空气射入某介质时，入射角i的正弦值与折射角r的正弦值之比就等于这种介质的折射率。小大cnv三、几种常见介质的折射率（相对于钠黄光而言）:介质n介质n介质n空气1.00029水1.33冰1.309酒精1.36麻油1.47水晶1.54各种玻璃1.40~2.00金刚石2.42翡翠1.57红/蓝宝石1.77二氧化碳1.63岩盐1.55例2: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d/4．求油的折射率和光在油中传播的速度。ＢＡdCAFDOBCGOACBGDF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:22ODCDCD51CODsin5122210CODsinAOFsinn210100.38ncv谢谢！祝同学们学习快乐！