不错的光的反射和折射

《不错的光的反射和折射》由会员分享，可在线阅读，更多相关《不错的光的反射和折射（29页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第十三章第十三章 光光第一节第一节 光的反射和折射光的反射和折射光是如何 传播的？光在同一、均匀、透明物质中沿光在同一、均匀、透明物质中沿直线传播直线传播如果光从一种均匀物质中射到另一种物质的如果光从一种均匀物质中射到另一种物质的表面时会怎样呢？表面时会怎样呢？光射到两种介质的界面时，一部分光进入另一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。现象分别叫光的折射和反射。一、光的反射：一、光的反射：光从一种均匀的介质射到另一种介质的表面光从一种均匀的介质射到另一种介质的表面上时，一部分光

2、会返回到原来的介质中的现上时，一部分光会返回到原来的介质中的现象，就是光的反射。象，就是光的反射。人眼能看到不发光的物体，就是因为物体反射的人眼能看到不发光的物体，就是因为物体反射的光光进进到人的眼睛里到人的眼睛里AOBNMM平面镜 MM入射光线 AO入射点 O反射光线 OB法线 ON 入射角 反射角 反射定律反射定律三线同面三线同面两线分居两线分居两角相等两角相等1、反射光线跟入射光线和反射光线跟入射光线和法线在同一平面内；法线在同一平面内；3、反射角等于入射角.2、反射光线和入射光线分居在法线的两侧;理解理解（）（）法线是镜面的垂线，也是两线的角平分线。法线是镜面的垂线，也是两线的角平分线

3、。（）入射角增大，反射角也增大。（）入射角增大，反射角也增大。（）入射角为零，反射角也为零。（）入射角为零，反射角也为零。（4）光路可逆：光的折射：光的折射：光从一种介质射入光从一种介质射入到另一介质时传播方向发生改变的现到另一介质时传播方向发生改变的现象，叫做光的折射象，叫做光的折射12空气玻璃NNAOB1入射光线和法线的夹角入射光线和法线的夹角入射角入射角2折射光线和法线的夹角折射光线和法线的夹角折射角折射角折射定律折射定律12空气玻璃NNAOB斯斯涅涅耳耳 入射角的正弦跟折射角的正弦成入射角的正弦跟折射角的正弦成正比正比，如果用n来表示这个比例常数，就有：n21sinsin光的折射定律（

4、斯涅耳定律）光的折射定律（斯涅耳定律）找到了入射角和折射角之间的规律1621年，荷兰数学家斯涅耳斯涅耳21sinsinn折射定律折射定律3、一般的情况下，一束光射在两个介质的界面上会同时产生反射和折射，其中反射光线遵循反射定律，折射光线遵循的规律 1、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，入射光线在法线两侧（3），它是反映介质的光学性质的物理量12空气介质NNAOBC32、光路是可逆的3.说明：说明：(1)n n的大小与介质和光的频率有关，与的大小与介质和光的频率有关，与1和和2无关无关.(2)(2)折射率无单位，任何介质的折射率皆大于折射率无单位，任何介质的折射

5、率皆大于1(n1)（原因呢？）（原因呢？）三、折射率三、折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入：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。射率，简称折射率。2.2.决定式：某介质的折射率，等于光在真空中的决定式：某介质的折射率，等于光在真空中的速度速度C C与光在介质中的速度与光在介质中的速度v v之比：之比：n=cv21sinsinn4.几种介质的折射率几种介质的折射率(比较密度）比较密度）介质介质折射率折射率金刚石金刚石2.42二氧化碳二氧化碳1.63真空折射率真空折射率 =1

6、介质介质折射率折射率岩盐岩盐1.55酒精酒精1.36水晶水晶1.55玻璃玻璃1.5-1.8水水1.33空气空气1.000285.意义：意义：反映介质对光的偏折能力的大小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折射原因：光在不同介质中的速度不同知识拓展:v1、在光的折射现象中，当入射光线靠近法线时，入射角 ，折射光线也 法线，折射角也 。当入射光线远离法线时，入射角 ，折射光线也 法线，折射角也 。减小减小靠近靠近减小减小增大增大远离远离增大增大iriirr空气水空气空气水水v2、光从一种介质垂直分界面射入另一种介质时，入射角 ，折射角 ，光的传播方向 。00不改变不改

7、变空气水v 3、发生光的折射时光路是 。空气水空气水可逆的可逆的应用：应用：人在水上看到物体的人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。上，感觉水比较浅。视深：h=h/n视高：h=hn海市蜃楼现象v问题：问题：玻璃是一种透明介质，光从空气入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？何把玻璃的折射率测出来？四、学生实验：测玻璃砖的折射四、学生实验：测玻璃砖的折射率率1 1、原理：、原理：折射定律折射定律 2 2、方法：、方法：用用插针法插针法研究某一条光线经过平行玻璃砖，研究某一

8、条光线经过平行玻璃砖，测出折射角和入射角。测出折射角和入射角。空气空气玻璃玻璃 i=?r=?界面界面法线法线rinsinsin3 3、实验器材、实验器材：玻璃砖、白纸玻璃砖、白纸 、大头针若干、铅笔、大头针若干、铅笔、直尺、量角器直尺、量角器（1 1）铺纸（将白纸用图）铺纸（将白纸用图钉固定在木板上）钉固定在木板上）（2 2）在白纸上画一条线）在白纸上画一条线aaaa作为界面，过作为界面，过aaaa上的一上的一点点O O（作为入射点）画法线（作为入射点）画法线NN,NN,并画并画AOAO作为入射光线作为入射光线（3 3）把玻璃砖放在白纸上，使它的一边与）把玻璃砖放在白纸上，使它的一边与aaaa

9、对齐对齐（确保（确保O为实际入射点）为实际入射点），确定，确定（如何确定，联想验（如何确定，联想验证平行四边形定则实验中记录力的方向）证平行四边形定则实验中记录力的方向）玻璃砖的另玻璃砖的另一界面一界面bb bb（确保出射点准确）（确保出射点准确）步骤步骤（6 6）连接）连接OOOO，入射角，入射角i=AON,i=AON,折射角折射角r r NOONOO，用量角器量出入射角和折射角，求出对应的正弦值，用量角器量出入射角和折射角，求出对应的正弦值，记录在表格中记录在表格中（5 5）移去在大头针和玻璃砖，过）移去在大头针和玻璃砖，过P P3 3、P P4 4所在处作直线所在处作直线DCDC与与bb

10、bb交于交于oo（作为实际出射点），直线（作为实际出射点），直线ODOD代表代表沿沿AOAO方向入射光通过玻璃砖后的传播方向方向入射光通过玻璃砖后的传播方向（4 4）在直线）在直线AOAO上竖直插大头针上竖直插大头针P P1 1、P P2 2，透过玻璃砖观察透过玻璃砖观察大头针大头针P P1 1、P P2 2的像，调整视线让的像，调整视线让P P2 2挡住挡住P P1 1的像。再在另的像。再在另一侧竖直插上两枚大头针一侧竖直插上两枚大头针P P3 3、P P4 4，使，使P P3 3挡住挡住P P1 1、P P2 2的像，的像，P P4 4挡住挡住P P3 3、P P2 2、P P1 1的像，

11、记下的像，记下P P3 3、P P4 4位置位置（7 7）用上述方法求出入射角分别为）用上述方法求出入射角分别为30300 0、45450 0、60600 0时时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中（8 8）算出不同入射角时的入射角与折射角的正弦比）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值，最后求出几次实验的平均值为折射率5、注意事项：、注意事项：（1）入射角一般取）入射角一般取15o75o为宜为宜（太小，相对误差大；（太小，相对误差大；太大太大,使折射光线使折射光线弱，不易观察弱，不易观察）（2）插针要）插针要竖直

12、竖直，且间距适当大些（精确确定光路），且间距适当大些（精确确定光路）（3）插针法实验，）插针法实验，玻璃砖不能动玻璃砖不能动（移动会改变光路图（移动会改变光路图）（4）确定边界线时）确定边界线时严禁把玻璃砖当尺子用严禁把玻璃砖当尺子用（损坏玻璃（损坏玻璃砖），画边界线时砖），画边界线时描两点描两点确定边界线确定边界线（5）玻璃砖宽度在）玻璃砖宽度在5cm以上（让折射光线长点以减小误以上（让折射光线长点以减小误差）差）典典 例例 分分 析析 1 关于折射率的概念关于折射率的概念例例1:一束光从某种介质射入空气中时一束光从某种介质射入空气中时,入射角入射角1=30,折射角折射角2=60,折射光路如

13、下图所示折射光路如下图所示,则下列说法正确的是则下列说法正确的是()A.此介质折射率为此介质折射率为B.此介质折射率为此介质折射率为C.此介质的折射率大于空气的折射率此介质的折射率大于空气的折射率D.光在介质中的速度比空气中大光在介质中的速度比空气中大333BC2.如果光以同一入射角从真空射入不同介质如果光以同一入射角从真空射入不同介质,则则()A.折射角越大折射角越大,表示这种介质对光线的偏折作用越大表示这种介质对光线的偏折作用越大B.折射角越大折射角越大,表示这种介质对光线的偏折作用越小表示这种介质对光线的偏折作用越小C.折射角越小折射角越小,表示这种介质对光线的偏折作用越大表示这种介质对

14、光线的偏折作用越大D.折射角越小折射角越小,表示这种介质对光线的偏折作用越小表示这种介质对光线的偏折作用越小BC12121.,()A.,B.,C.D.,nsinnsinsinnsincv关于折射率 下列说法正确的是根据可知 介质的折射率与入射角的正弦值成正比根据可知 介质的折射率与入射角的正弦值成反比根据介质的折射率与介质中的光速成反比以上说法都不正确D4.一束光由空气射入某介质一束光由空气射入某介质,当入射光线和界面的夹角为当入射光线和界面的夹角为30时时,折射光线恰好与反射光线垂直折射光线恰好与反射光线垂直,则光在该介质中的传播速则光在该介质中的传播速度是度是().2333.23ccABC

15、cDcD5 实验实验:测定玻璃砖的折射率测定玻璃砖的折射率某同学用某同学用“插针法插针法”做测定玻璃折射率实验时做测定玻璃折射率实验时,他的方法和操他的方法和操作步骤都正确无误作步骤都正确无误,但他处理实验记录时但他处理实验记录时,发现玻璃砖的两发现玻璃砖的两个光学面个光学面aa和和bb不平行不平行,如下图所示如下图所示,则则()1P2与与P3P4两条直线平行两条直线平行1P2和和P3P4两条直线不平行两条直线不平行C.他测出的折射率偏大他测出的折射率偏大D.他测出的折射率不受影响他测出的折射率不受影响 BD 能力提升能力提升6两束细平行光两束细平行光a和和b相距为相距为d,从空气中互相平行地斜射到长从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面方体玻璃砖的上表面,如图所示如图所示,若玻璃对若玻璃对a的折射率大于对的折射率大于对b的折射率的折射率,当它们从玻璃砖的下表面射出后当它们从玻璃砖的下表面射出后,有有()A.两束光仍平行两束光仍平行,间距等于间距等于dB.两束光仍平行两束光仍平行,间距大于间距大于dC.两束光仍平行两束光仍平行,间距小于间距小于dD.两束光不再平行两束光不再平行解析解析:光路如图所示由光路图可知光路如图所示由光路图可知dd,故故C选项正确选项正确.