不错的光的反射和折射

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1、第 十 三 章 光第 一 节 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 沿直线传播如 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 ？ 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 。 一 、 光 的 反 射 ：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 的光进到 人 的 眼 睛 里 A O BNM M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 三 线 同 面两 线 分 居两 角 相 等1、 反 射 光 线 跟 入 射 光 线 和法 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 （ ） 法 线 是 镜

3、 面 的 垂 线 ， 也 是 两 线 的 角 平 分 线 。 （ ） 入 射 角 增 大 ， 反 射 角 也 增 大 。 （ ） 入 射 角 为 零 ， 反 射 角 也 为 零 。（ 4） 光 路 可 逆 ： 光 的 折 射 ： 光 从 一 种 介 质 射 入到 另 一 介 质 时 传 播 方 向 发 生 改 变 的 现象 ， 叫 做 光 的 折 射 1 2 空 气玻 璃NNA O B 1 入 射 光 线 和 法 线 的 夹 角 入 射 角2 折 射 光 线 和 法 线 的 夹 角 折 射 角 折 射 定 律1 2 空 气玻 璃NNA O B 斯涅耳 入 射 角 的 正 弦 跟 折 射 角 的

4、 正 弦 成正 比 ， 如 果 用 n来 表 示 这 个 比 例 常 数 ，就 有 ： n21sinsin 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 21sinsinn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

5、 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NNA O B C32、 光 路 是 可 逆 的 3.说 明 ： (1)n的 大 小 与 介 质 和 光 的 频 率 有 关 ， 与 1和2无 关 . (2)折 射 率 无 单 位 ， 任 何 介 质 的 折 射 率 皆 大 于1(n1)（ 原 因 呢 ？ ）三 、 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

6、 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= cv21sinsin n 4.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

7、中 的 速 度 不 同 知 识 拓 展 :v 1、 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 小靠 近 减 小 增 大远 离 增 大i r i ir r 空 气水 空 气 空 气水 水 v 2、 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 。 0 0不 改 变 空 气水v 3、 发 生 光

8、的 折 射 时 光 路 是 。空 气 水 空 气水可 逆 的 应 用 ： 人 在 水 上 看 到 物 体 的像 ， 比 实 际 物 体 位 置 偏上 ， 感 觉 水 比 较 浅 。视 深 ： h=h/n视 高 ： h=hn 海 市 蜃 楼 现 象 v问 题 ： 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 ？四 、 学 生 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

9、 行 玻 璃 砖 ，测 出 折 射 角 和 入 射 角 。空 气玻 璃 i=? r=? 界 面法 线 rin sinsin3、 实 验 器 材 ： 玻 璃 砖 、 白 纸 、 大 头 针 若 干 、 铅 笔 、直 尺 、 量 角 器 （ 1） 铺 纸 （ 将 白 纸 用 图钉 固 定 在 木 板 上 ） （ 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

10、 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 （ 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

11、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 （ 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

12、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 15o75o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

13、 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 ） 典 例 分 析 1 关 于 折 射 率 的 概 念例 1:一 束 光 从 某 种 介 质 射 入 空 气 中 时 ,入 射 角 1=30 ,折 射 角2=60 ,折 射 光 路 如 下 图 所 示 ,则 下 列 说 法 正 确 的 是( )A.此 介 质 折 射 率 为B.此 介 质 折 射 率 为C.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333 BC 2.如 果 光 以

14、同 一 入 射 角 从 真 空 射 入 不 同 介 质 ,则( )A.折 射 角 越 大 ,表 示 这 种 介 质 对 光 线 的 偏 折 作 用 越 大B.折 射 角 越 大 ,表 示 这 种 介 质 对 光 线 的 偏 折 作 用 越 小C.折 射 角 越 小 ,表 示 这 种 介 质 对 光 线 的 偏 折 作 用 越 大D.折 射 角 越 小 ,表 示 这 种 介 质 对 光 线 的 偏 折 作 用 越 小BC 12121. , ( )A. ,B. ,C.D. ,nsin nsinsin nsin cv 关 于 折 射 率 下 列 说 法 正 确 的 是根 据 可 知 介 质 的 折

15、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 D 4.一 束 光 由 空 气 射 入 某 介 质 ,当 入 射 光 线 和 界 面 的 夹 角 为 30时 ,折 射 光 线 恰 好 与 反 射 光 线 垂 直 ,则 光 在 该 介 质 中 的 传 播 速度 是 ( ). .2 33 3. .2 3c cA BC c D cD 5 实 验 :测 定 玻 璃 砖 的 折 射 率某 同 学 用 “ 插 针 法 ”

16、做 测 定 玻 璃 折 射 率 实 验 时 ,他 的 方 法 和 操作 步 骤 都 正 确 无 误 ,但 他 处 理 实 验 记 录 时 ,发 现 玻 璃 砖 的 两个 光 学 面 aa和 bb不 平 行 ,如 下 图 所 示 ,则 ( )A.P1P2与 P3P4两 条 直 线 平 行B.P1P2和 P3P4两 条 直 线 不 平 行C.他 测 出 的 折 射 率 偏 大D.他 测 出 的 折 射 率 不 受 影 响 BD 能 力 提 升6两 束 细 平 行 光 a和 b相 距 为 d,从 空 气 中 互 相 平 行 地 斜 射 到 长方 体 玻 璃 砖 的 上 表 面 ,如 图 所 示 ,若 玻 璃 对 a的 折 射 率 大 于 对b的 折 射 率 ,当 它 们 从 玻 璃 砖 的 下 表 面 射 出 后 ,有 ( )A.两 束 光 仍 平 行 ,间 距 等 于 dB.两 束 光 仍 平 行 ,间 距 大 于 dC.两 束 光 仍 平 行 ,间 距 小 于 dD.两 束 光 不 再 平 行解 析 :光 路 如 图 所 示 由 光 路 图 可 知 dd,故 C选 项 正 确 .