高二物理选修3-4-13.1--光的反射和折射

第十三章光康乐县第一中学物理教研组王吉永一、光的反射和折射光射到两种介质的界面时，一部分光进入另一种介质，同时另一部分光返回到原来的介质。这种现象分别叫光的折射和反射。空气水法线入射角反射角折射角基本概念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定律理解：1、反射定律：（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2、光的折射定义：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)（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。2.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=cv1.定义式：21sinsinn4.几种介质的折射率(比较密度）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1.000285.意义：反映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空气玻璃空气水折射率---反映介质对光的折射作用iir′r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d/4．求油的折射率和光在油中传播的速度．ＢＡＢＣＯＭＮＡOACBGDF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)s/m(109.18210100.38ncv我们是怎样看到水中的鱼的？有光从水中传到我们的眼睛。光从一种介质进入另一种介质传播空气水界面AA'从水中看水面上的物体，物体比实际的高度要高练习做出下述两种情况下，所有的反射和折射光线（假设每种情况下都同时存在光的反射和折射）。1、光线从空气射入水中。2、光线从空气射入玻璃，再从玻璃射入空气。•问题：玻璃是一种透明介质，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：测玻璃砖的折射率1、原理：折射定律2、方法：用插针法研究某一条光线经过平行玻璃砖，测出折射角和入射角。空气玻璃θ1=?θ2=?界面法线21sinsinn3、实验器材：玻璃砖、白纸、大头针若干、铅笔、直尺、量角器（6）连接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P3、P4位置（1）铺纸（将白纸用图钉固定在木板上）Ｏ'ＢＣＤ（2）在白纸上画一条线aa’作为界面，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则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）（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，最后求出几次实验的平均值为折射率5、注意事项：（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）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垂直的线段，量出两条线段长度课堂小结光的反射和折射反射、折射、干涉、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：2112sinsinn决定式：vcvnC，恒大于1122、光的反射和折射定律物理意义：反应光线从真空折射到另一介质时光线折射程度的物理量作业：1、复习本节内容，完成课本课后习题2、3、42、导学案/基础智能检测1、2、33、固学案4、5、7、8、9、11、12