河南省洛陽(yáng)市高中物理 第十三章 光 13.1 光的反射和折射課件 新人教版選修3-4

1、1光光 的的 折折 射射2（一）初中知識(shí)復(fù)習(xí)（一）初中知識(shí)復(fù)習(xí) 一、知識(shí)結(jié)構(gòu)：一、知識(shí)結(jié)構(gòu)：光的現(xiàn)象光的現(xiàn)象 光速光速光的傳播光的傳播光的直線傳播光的直線傳播光的反射光的反射光的折射光的折射光的反射定律光的反射定律光的折射規(guī)律光的折射規(guī)律3二、練習(xí)二、練習(xí)1. 如左下圖，是一束光在空氣與某種透明物質(zhì)界面上發(fā)生反射和如左下圖，是一束光在空氣與某種透明物質(zhì)界面上發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，圖中折射現(xiàn)象，圖中 為分界面；為分界面； 為入射角；為入射角； 為反射為反射角；角； 為折射角；界面的為折射角；界面的 邊是空氣。邊是空氣。BACDEFG65O2413空氣空氣玻璃玻璃2如右下圖，一束光投射到玻璃面上，請(qǐng)

2、作出大致的折射光如右下圖，一束光投射到玻璃面上，請(qǐng)作出大致的折射光線。線。 4（二）初高中知識(shí)銜接（二）初高中知識(shí)銜接1實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究 玻璃玻璃5光由空氣射入玻璃時(shí)入射角與折射角的數(shù)據(jù)光由空氣射入玻璃時(shí)入射角與折射角的數(shù)據(jù) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。入射角入射角1 折射角折射角2 sin1 /sin2 30.00 40.0050.0060.006（三）高中知識(shí)講授（三）高中知識(shí)講授一、光的折射定律一、光的折射定律1內(nèi)容：折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光內(nèi)容：折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位

3、于法線的兩側(cè)，入射角的正弦跟折射角的線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。即：正弦成正比。即：“三線一面，兩線分居，兩角正弦成正比三線一面，兩線分居，兩角正弦成正比” 2表達(dá)式：表達(dá)式： n12. n12為比例常數(shù)為比例常數(shù) 21sinsin3與光的反射一樣，在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的與光的反射一樣，在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的 7二、折射率（二、折射率（n）1. 折射率（折射率（n）定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)）定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，簡(jiǎn)稱折射率

4、，用符叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，簡(jiǎn)稱折射率，用符號(hào)號(hào)n表示。表示。 2.定義式：定義式：n 21sinsin83.折射率與光速的關(guān)系折射率與光速的關(guān)系 （1）證明：）證明：AirrDiBC真空真空介質(zhì)介質(zhì)sinBCc tiACAC sinADv trACAC sinsinicnrv結(jié)論：光在不同介質(zhì)中的速度不同；某介質(zhì)的折射率，等于結(jié)論：光在不同介質(zhì)中的速度不同；某介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的速度光在真空中的速度c與光在這種介質(zhì)中的傳播速度與光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比之比9金剛石金剛石 2.422.42巖鹽巖鹽 1.551.55二硫化碳二硫化碳 1.631.63酒精酒精 1.381.38

5、玻璃玻璃 1.51.51.91.9水水 1.331.33水晶水晶 1.551.55空氣空氣 1.000281.00028（3）幾種介質(zhì)折射率：）幾種介質(zhì)折射率：總結(jié)：兩種介質(zhì)相比，我們把光速大的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)，總結(jié)：兩種介質(zhì)相比，我們把光速大的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)，光速小的介質(zhì)叫光密介質(zhì)。當(dāng)光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時(shí)，光速小的介質(zhì)叫光密介質(zhì)。當(dāng)光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時(shí)，入射角大于折射角；當(dāng)光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，入射入射角大于折射角；當(dāng)光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，入射角小于折射角角小于折射角( (2) )計(jì)算公式：計(jì)算公式：n ，因?yàn)橐驗(yàn)関 c，所以任何介質(zhì)的折射率都大于，所以任何介質(zhì)的折

6、射率都大于1.vc104思考討論：思考討論： 根據(jù)光的折射定律，光從光密介質(zhì)射入光根據(jù)光的折射定律，光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)折射角大于入射角，當(dāng)折射角等于疏介質(zhì)折射角大于入射角，當(dāng)折射角等于90時(shí)，將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象。時(shí)，將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象。結(jié)論：折射光完全消失，只剩下反射光線，這結(jié)論：折射光完全消失，只剩下反射光線，這種現(xiàn)象叫做全反射。此時(shí)入射角種現(xiàn)象叫做全反射。此時(shí)入射角C叫臨界角，叫臨界角，sin C n111（四）小結(jié)（四）小結(jié)一、對(duì)折射率的理解：一、對(duì)折射率的理解：二、光的折射問題的解題基本思路二、光的折射問題的解題基本思路1 1介質(zhì)的折射率反應(yīng)介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)，是由介質(zhì)本身性介質(zhì)的折射率

7、反應(yīng)介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)，是由介質(zhì)本身性質(zhì)決定的它取決于光在介質(zhì)中傳播的速度質(zhì)決定的它取決于光在介質(zhì)中傳播的速度2 2介質(zhì)的折射率反映了介質(zhì)對(duì)光的偏折程度。折射率越介質(zhì)的折射率反映了介質(zhì)對(duì)光的偏折程度。折射率越大，介質(zhì)使光偏離原來傳播方向的程度就越大大，介質(zhì)使光偏離原來傳播方向的程度就越大分析題意分析題意由折射定律求解由折射定律求解畫光路圖畫光路圖確定入射角和折射角確定入射角和折射角分析光路分析光路12（五）鞏固練習(xí)、作業(yè)：（五）鞏固練習(xí)、作業(yè)：1如圖所示是一種折射率如圖所示是一種折射率n1.5的棱鏡，現(xiàn)有一束光線沿的棱鏡，現(xiàn)有一束光線沿MN的方的方向射到棱鏡的向射到棱鏡的AB界面上，入射角的正弦值

8、為界面上，入射角的正弦值為sin i0.75.求：求：(1)光在棱鏡中傳播的速率；光在棱鏡中傳播的速率；(2)通過計(jì)算說明此束光線射出棱鏡后的方向并畫出光路圖通過計(jì)算說明此束光線射出棱鏡后的方向并畫出光路圖(不考慮不考慮返回到返回到AB面上的光線面上的光線)(1)由由n 得得v 2108 m/svcnc13 2. 如圖所示，一儲(chǔ)油桶，底面直徑與高均為如圖所示，一儲(chǔ)油桶，底面直徑與高均為1 m當(dāng)當(dāng)桶內(nèi)無油時(shí)，從某點(diǎn)桶內(nèi)無油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，由點(diǎn)當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，由點(diǎn)A沿方沿方向向AB看去，看到桶底上的點(diǎn)看去

9、，看到桶底上的點(diǎn)C，兩點(diǎn)，兩點(diǎn)C、B相距相距0.25 m求油的折射率和光在油中的傳播速度求油的折射率和光在油中的傳播速度ACBD143一束光從空氣射入折射率一束光從空氣射入折射率n 的某種玻璃的表的某種玻璃的表面，則面，則 ( ) A當(dāng)入射角大于當(dāng)入射角大于45時(shí)，會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象時(shí)，會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象 B無論入射角多大，折射角都不會(huì)超過無論入射角多大，折射角都不會(huì)超過45C欲使折射角等于欲使折射角等于30，應(yīng)以，應(yīng)以45角入射角入射D當(dāng)入射角等于當(dāng)入射角等于arctan 時(shí)，反射光線恰好跟折時(shí)，反射光線恰好跟折射光線垂直射光線垂直 22BCD 154.如圖所示光線以入射角如圖所示光線以入射角1從空氣射向折射率從空氣射向折射率n 的玻璃表面的玻璃表面( (1) )當(dāng)入射角當(dāng)入射角145時(shí)，求反射光線與折射光線間的夾角時(shí)，求反射光線與折射光線間的夾角( (2) )當(dāng)入射角當(dāng)入射角1為何值時(shí)，反射光線與折射光線間夾角為何值時(shí)，反射光線與折射光線間夾角902（1）105（2）1arctan 216 光在同種均勻介質(zhì)光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的中是沿直線傳播的 17光速光速