高二物理選修3-4-13.1-光的反射和折射-LI

第一頁，共29頁。一、光的反射(fǎnshè)和折射光射到兩種介質(zhì)的界面時(shí)，一局部光進(jìn)入另一種介質(zhì)，同時(shí)另一局部光返回到原來的介質(zhì)。這種現(xiàn)象(xiànxiàng)分別叫光的折射和反射。第二頁，共29頁?？諝?kōngqì)水入射光線反射(fǎnshè)光線折射(zhéshè)光線法線入射角反射角折射角根本概念第三頁，共29頁。θ1θ2空氣水折射(zhéshè)光線入射光線反射(fǎnshè)光線一、光的反射(fǎnshè)和折射判斷入射、折射、反射光線、法線、界面？第四頁，共29頁。平面鏡入射光線反射光線法線入射角反射角光的反射：光射到介質(zhì)1、介質(zhì)2的界面(jièmiàn)時(shí)，一局部光返回到介質(zhì)1的現(xiàn)象〔1〕反射(fǎnshè)光線、入射光線、法線共面〔3〕反射(fǎnshè)光線、入射光線關(guān)于法線對稱〔2〕反射角等于入射角〔光線與法線的夾角〕OAB〔4〕光路可逆：沿原來的反射光線入射，將沿原來入射光線射出定律理解：1、反射定律：第五頁，共29頁?！?〕折射光線、入射光線、法線在同一(tóngyī)平面內(nèi).〔2〕折射光線和入射光線分居(fēnjū)法線兩側(cè)2、光的折射(zhéshè)

定義：光從介質(zhì)1斜射入介質(zhì)2時(shí)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象θ1θ2空氣水折射光線入射光線

規(guī)律：〔3〕當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大〔4〕光路可逆：沿原來的折射光線入射，將沿原來入射光線射出第六頁，共29頁。當(dāng)光從空氣(kōngqì)斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角當(dāng)光從水斜射(xiéshè)入空氣時(shí)，折射角大于入射角空氣水思考；入射角、折射角大小關(guān)系(guānxì)及與介質(zhì)的關(guān)系(guānxì)？第七頁，共29頁。入射角折射角θ1

/θ2sinθ1/sinθ2光由空氣射入玻璃(bōlí)時(shí)入射角θ1和出射角θ2的數(shù)值表:1.491.531.591.631.97分析表格數(shù)據(jù)思考：入射角和折射角有什么定量關(guān)系呢？1.491.491.511.501.5130019.6040025.2050030.7080040.6015013.40

506.7010010.1020016.701.491.491.501.491.491.4912567834入射角正弦和折射角正弦比值(bǐzhí)相等=n斯涅耳定律(dìnglǜ)第八頁，共29頁。3.說明：(1)n的大小(dàxiǎo)與介質(zhì)有關(guān)，與i和r無關(guān)，對于確定介質(zhì)，n是定值(2)折射率無單位，任何介質(zhì)的折射率皆大于1(n>1)〔原因呢？〕sinθ1sinθ2n=1.定義式二、折射(zhéshè)率：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射(zhéshè)時(shí)，入射角的正弦與折射(zhéshè)角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對折射(zhéshè)率，簡稱折射(zhéshè)率。。2.決定(juédìng)式：某介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的速度C與光在介質(zhì)中的速度v之比：n=cv第九頁，共29頁。4.幾種介質(zhì)的折射率(比較(bǐjiào)密度〕介質(zhì)折射率金剛石2.42二氧化碳1.63真空(zhēnkōng)折射率=1介質(zhì)折射率巖鹽1.55酒精1.36水晶1.55玻璃1.5-1.8水1.33空氣1.000285.意義：反映介質(zhì)(jièzhì)對光的偏折能力的大小6.折射原因：光在不同介質(zhì)中的速度不同第十頁，共29頁?？諝獠ＡЭ諝馑凵?zhéshè)率---反映介質(zhì)對光的折射(zhéshè)作用iir′r第十一頁，共29頁。應(yīng)用(yìngyòng)：人在水上(shuǐshànɡ)看到物體的像，比實(shí)際物體位置偏上，感覺水比較淺。第十二頁，共29頁。假設(shè)地球外表不存在大氣層,那么人們觀察到的日出時(shí)刻與存在大氣層的情況(qíngkuàng)相比,A.將提前B.將延后C.不變D.在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后

沒有(méiyǒu)大氣有大氣(dàqì)第十三頁，共29頁。第十四頁，共29頁。第十五頁，共29頁。例如圖一個(gè)儲(chǔ)油桶的底面直徑與高均為d．當(dāng)桶內(nèi)沒有油時(shí)，從某點(diǎn)Ａ恰能看到桶底邊緣的某點(diǎn)Ｂ。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，仍沿ＡＢ方向看去，恰好(qiàhǎo)看到桶低上的點(diǎn)c，ＣＢ兩點(diǎn)距離d/4．求油的折射率和光在油中傳播的速度．ＢＡＢＣＯＭＮＡ第十六頁，共29頁。OACBGDF因底面直徑(zhíjìng)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傳播速度解:第十七頁，共29頁。我們(wǒmen)是怎樣看到水中的魚的？有光從水中傳到我們(wǒmen)的眼睛。光從一種介質(zhì)進(jìn)入(jìnrù)另一種介質(zhì)傳播光的折射第十八頁，共29頁?？諝?kōngqì)水界面(jièmiàn)AA'從水中看水面上的物體(wùtǐ)，物體(wùtǐ)比實(shí)際的高度要高第十九頁，共29頁。1、水中的倒影(dàoyǐng)是塔橋所形成的像。

是由形成的。光的反射(fǎnshè)2、什么(shénme)叫光的反射?光射到兩種介質(zhì)的界面上改變方向后又返回原來介質(zhì)的現(xiàn)象虛光的反射是光在同一種介質(zhì)中傳播的現(xiàn)象。溫故而知新第二十頁，共29頁。問題：玻璃是一種透明(tòumíng)介質(zhì)，光從空氣入射到平行玻璃磚的界面上會(huì)發(fā)生折射，如何把玻璃的折射率測出來？三、實(shí)驗(yàn)(shíyàn)：測玻璃磚的折射率第二十一頁，共29頁。1、原理(yuánlǐ)：折射定律2、方法：用插針法研究某一條(yītiáo)光線經(jīng)過平行玻璃磚，測出折射角和入射角?？諝?kōngqì)玻璃

θ1=?

θ2=?界面法線3、實(shí)驗(yàn)器材：玻璃磚、白紙、大頭針假設(shè)干、鉛筆、直尺、量角器第二十二頁，共29頁?！?〕鋪紙〔將白紙用圖釘固定(gùdìng)在木板上〕Ｏ'ＢＣＤ〔2〕在白紙上畫一條線aa’作為界面(jièmiàn)，過aa’上的一點(diǎn)O〔作為入射點(diǎn)〕畫法線N’N,并畫AO作為入射光線〔3〕把玻璃磚放在白紙上，使它的一邊與aa’對齊〔確保O為實(shí)際入射點(diǎn)〕，確定〔如何確定，聯(lián)想驗(yàn)證平行四邊形定那么實(shí)驗(yàn)(shíyàn)中記錄力的方向〕玻璃磚的另一界面bb’〔確保出射點(diǎn)準(zhǔn)確〕步驟〔邊聽邊模仿〕第二十三頁，共29頁。〔6〕連接(liánjiē)OO’，入射角i=∠AON’,折射角r＝∠NOO’，用量角器量出入射角和折射角，求出對應(yīng)的正弦值，記錄在表格中〔5〕移去在大頭針和玻璃磚，過P3、P4所在處作直線DC與bb’交于o’〔作為實(shí)際出射點(diǎn)〕，直線O’D代表沿AO方向入射光通過(tōngguò)玻璃磚后的傳播方向〔4〕在直線AO上豎直插大頭針P1、P2，透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線讓P2擋住P1的像。再在另一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3、P2、P1的像，記下(jìxià)P3、P4位置第二十四頁，共29頁?！?〕用上述方法求出入射角分別為300、450、600時(shí)的折射角，查出它們(tāmen)的正弦值，填入表格中〔8〕算出不同入射角時(shí)的入射角與折射角的正弦比值，最后(zuìhòu)求出幾次實(shí)驗(yàn)的平均值為折射率5、本卷須知：〔1〕入射角一般取15o→75o為宜〔太小，相對誤差大；太大,使折射光線弱，不易觀察〕〔2〕插針要豎直，且間距適當(dāng)大些〔精確確定(quèdìng)光路〕〔3〕插針法實(shí)驗(yàn)，玻璃磚不能動(dòng)〔移動(dòng)會(huì)改變光路圖〕〔4〕確定(quèdìng)邊界線時(shí)嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺子用〔損壞玻璃磚〕，畫邊界線時(shí)描兩點(diǎn)確定(quèdìng)邊界線〔5〕玻璃磚寬度在5cm以上〔讓