13.1光的反射和折射
13.1光的反射和折射
第十三章·§1《光的反射和折射》问题导读——评价单学习目标：1、认识光的反射及折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义；2、理解折射定律，会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题；3、理解折射率的概念，会测定玻璃的折射率。
学习重点：反射定律、折射定律、折射率学习难点：折射率1、概述人们对光的本质的认识历程2、光在两种介质的界面上会发生什么现象？3、甲同学使用一片很小的反光镜看到了乙同学的眼睛，乙同学同时也能看到甲同学吗？为什么？当我们看到水下的潜水者时，潜水者也能在水下看到我们吗？为什么？5、反射定律内容：折射定律内容：6、折射率：①折射率的计算公式：_________________、_________________。
②折射率的物理意义：③为什么不同介质的折射率不同？④从P46表中可以看到所列介质的折射率都大于1，这是什么原因呢？7、实验：测定玻璃的折射率①实验器材玻璃砖、木板、白纸、铅笔、刻度尺。
②实验步骤i．把白纸铺到木板上，玻璃砖平放到白纸上，用铅笔描出玻璃砖的两条平行边a和a′；之后将玻璃砖移走；ii．画出法线NN＇，在界面a与NN＇的夹角大小适当的地方画出一条入射光线OA；在入射光线OA上的适当位置插上两枚大头针A和B ;iii．把玻璃砖放回原位，视线透过玻璃砖观察，在与大头针A、B成一条直线的玻璃砖另一侧再插上两枚大头针C和D;iv．移走大头针和玻璃砖，将针孔C、D用直线连接起来，与界面a′交点O＇，连接OO＇得到折射光线OO＇；v．分别在入射光线OA和折射光线OO＇上截取长度相等的线段OE和OF;分别过点E和F点向法线NN＇做垂线,得到垂足G点和H点；用直尺分别量出线段GE和FH的长度。
vi．测得玻璃的折射率n=作图法所用材料学生自备，学校仅提供玻璃砖、白纸、木板和大头针。
③实验数据④思考讨论：试验中提供的玻璃砖是半圆形、或其他形状，对实验结果有无影响？试画出光路图进行解释：教师生成问题：1、怎样从惠更斯原理理解折射定律？2、介质I的折射率大于介质II的折射率，若一束光从介质I射入介质II，试定性画出光路。
光的反射和折射
光的反射和折射光是一种电磁波，它在传播过程中会发生反射和折射的现象。
这两种现象是光在与物体或介质接触时所表现出的行为，对于我们理解光的传播和应用具有重要的意义。
本文将深入探讨光的反射和折射现象，以及它们在日常生活和科学研究中的应用。
一、光的反射光的反射是指光线遇到平滑表面时，其方向发生改变，从而返回原来的介质中。
根据光的反射规律，即入射角等于反射角，我们可以预测光线在反射过程中的运动轨迹。
光的反射现象广泛应用于镜面、反光镜以及其他光学器件的设计与制造中。
以平面镜为例，当光线垂直入射平面镜时，它将沿着入射的方向进行反射，与入射角和反射角相等。
当光线斜入射平面镜时，反射光线将按照反射规律进行反射，形成一个与入射光线夹角相等但方向相反的角度。
这种规律可用于构建光学设备，如反射望远镜和反射式照相机镜头。
此外，光的反射现象还广泛应用于反光镜、橱柜门的设计等领域。
反光镜可以利用光的反射特性来增大视觉角度，使得驾驶者能够更好地观察到后方的道路情况。
橱柜门的设计中常使用反光材料，使得光线在入射时发生反射，从而增加空间的明亮度和视觉效果。
二、光的折射光的折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时，由于介质的折射率不同而发生偏转的现象。
根据斯涅耳定律，即入射角、折射角和两种介质的折射率之间的关系，我们可以准确地计算出光线在折射过程中的路径。
当光从一个介质斜入射到另一个折射率较大的介质中时，折射角将变小。
如果光从一个介质斜入射到另一个折射率较小的介质中时，折射角将变大。
这种现象在光学透镜和棱镜的设计中有着广泛的应用。
透镜是一种利用光的折射现象来聚焦或发散光线的装置。
凸透镜能够使光线经过折射后会汇聚到一个点上，而凹透镜则使光线经过折射后会分散开。
利用透镜的折射特性，我们可以制作出各种光学设备，如放大镜、显微镜和望远镜。
棱镜是由透明材料制成的，其横截面为三角形。
当光线从一个介质斜入射到棱镜中时，会发生折射现象。
通过设计不同形状和材料的棱镜，我们可以将光线分解成不同颜色的光谱，从而研究光的色散性质和光谱组成。
2024高考物理回归课本基础知识填空13.1光—知识点填空含答案
2024高考物理回归课本基础知识填空13.1光—知识点填空光—知识点填空1．反射定律和折射定律（1）光的反射①反射现象：光从第1种介质射到它与第2种介质的 时，一部分光会 到第1种介质的现象。
①反射定律：反射光线与入射光线、法线处在 内，反射光线与入射光线分别位于 ；反射角 入射角。
①在光的反射现象中，光路是 的。
（2）光的折射①折射现象：光从第1种介质射到它与第2种介质的 时，一部分光会 第2种介质的现象。
①折射定律（如图所示）折射光线与入射光线、法线处在 内，折射光线与入射光线分别位于 ； 与 成正比，即12sin sin θθ=n 12（式中n 12是比例常数）。
①在光的折射现象中，光路是 的。
2．折射率（1）定义光从真空射入某种介质发生折射时， 与 之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。
即12sin sin n θθ=。
（2）折射率与光速的关系某种介质的折射率，等于光在 中的传播速度c 与光在这种介质中的传播速度v 之比，即n = 。
（3）理解>，故任何介质的折射率n都（填“大于”“小于”或“等于”）1。
由于c v3．全反射（1）光疏介质和光密介质①光疏介质：折射率较（填“大”或“小”）的介质。
①光密介质：折射率较（填“大”或“小”）的介质。
①光疏介质与光密介质是（填“相对”或“绝对”）的。
（2）全反射现象①全反射：光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射。
若入射角增大到某一角度，光线完全消失，只剩下光线的现象。
①临界角：刚好发生全反射，即折射角等于时的入射角。
用字母C表示，光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sin C=。
①全反射发生的条件①光从介质射入介质。
①入射角临界角。
4．全反射棱镜（1）形状：截面为三角形的棱镜。
（2）全反射棱镜的特点①当光垂直于它的一个界面射入后，都会在其内部发生，与平面镜相比，它的反射率很高。
①反射面不必涂敷任何反光物质，反射时失真。
13.1光的反射和折射教案(1)
课前准备：
学生：预习教材，了解光的反射和折射的基本概念，准备实验器材。
老师：准备多媒体课件、实验器材、实物模型等教学资源，设计教学活动和讨论话题。
第一环节：导入（5分钟）
老师：以一个日常生活中的实例引入本节课的主题，例如，“大家有没有注意到，当我们把镜子倾斜放置时，反射光线的位置会发生变化？这是为什么呢？”
重点难点及解决办法
重点：
1.光的反射和折射定律的理解与运用。
2.实验操作技能的掌握，包括正确使用实验仪器和观察、记录实验现象。
3.光的反射和折射在生活中的应用实例的识别和分析。
难点：
1.光的反射和折射定律的数学表达和推导。
2.实验结果与理论知识的关联性分析。
3.光在不同介质中传播速度的变化及其对反射和折射现象的影响。
板书设计
1.光的反射和折射基本概念
-反射：光从一种介质射到另一种介质时，部分光线返回原介质的现象。
-折射：光从一种介质射入另一种介质时，光线传播方向发生改变的现象。
2.光的反射和折射定律
-反射定律：入射角等于反射角。
-折射定律：入射光线、折射光线和法线在同一平面内；入射角和折射角的正弦比例关系。
3.实验操作步骤和观察现象
解决办法：
1.运用多媒体动画和实物模型辅助教学，直观展示光的反射和折射过程，帮助学生形象理解定律。
2.分步骤指导学生进行实验操作，并在实验过程中引导学生观察、记录关键现象，培养实验技能。
3.结合生活实例，让学生通过观察和分析，自行发现反射和折射现象的应用，增强知识实用性。
4.分组讨论和汇报，让学生在合作交流中解决反射和折射定律的数学表达和推导问题。
然而，我也发现了一些问题。首先，在实验过程中，部分学生对实验操作不够熟练，导致实验结果与预期有较大偏差。这可能是因为他们在课前没有充分预习和了解实验步骤。其次，在讨论和案例研究中，部分学生表现出一定的被动性，缺乏主动参与和积极思考的精神。这可能是因为他们在课堂上缺乏足够的引导和激励。
光的反射和折射 课件
传播的速度 c 与光在这种介质中的传播速度 v 之比。
探究一对光的折射现象的理解
问题导引
从空气中看水中的物体,感觉变浅了,把铅笔放入有水的玻璃杯中好像
折断了,这是怎么回事呢?
提示:这是光的折射造成的。
名师精讲
1.光的方向:光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一般要发生变
化,但并非一定要变化,当光垂直界面入射时,光的传播方向就不变化。
稍大些,但不宜太大,入射角太大时,反射光较强,折射光会相对较弱。
例题 3
如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖
的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针 P1、
P2 确定入射光线,并让入射光线过圆心 O,在玻璃砖
(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针 P3,使 P3 挡
住 P1、P2 的像,连接 OP3,图中 MN 为分界面,虚线半圆
由折射定律得
sin1
n=
。
sin2
①
②
③
(1)当 θ1=45°时,由③得 θ2=30°④
把②④ 代入①得 θ=105°。
(2)当 θ=90°时,由①得 θ2=90°-θ1'
代入③得 tan θ1= 2。
答案:(1)105° (2) 2
反思
光射到两种介质的界面上时,通常同时发生反射和折射现象,在应用折
小角度,由此测得玻璃砖的折射率将
(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
1
,sin θ2= 3 ,因此玻璃的折射率
解析:(1)sin θ1=
n=
sin 1
sin 2
=
1
3
3
= 1,
因此只需测量 l1 和 l3 即可。
人教版高中物理第十三章 光13.1光的折射
光电效应：19世纪末，光电效应被发现，光的波 动说在光电效应面前束手无策，人们又认识到了 光确实具有粒子性。爱因斯坦提出了光的量子理 论---光子说. 人们终于认识到光既具有波动性又具有粒子性。
编辑ppt
光的反射 光的反射回顾
光的反射定律的内容
光从一种介 质射到它和另一 种介质的分界面 时,一部分光返回 到这种介质中的 现象。
O CD
课堂小结：
光的折射
光的折射定律
三线共面
sinθ1 / sinθ2 ＝常数
光
的
折 射
折
率
射n
1.反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害 2.定义式 sinθ1 / sinθ2 ＝n－－光从真空中进入介质 （ 1/n＝sinθ1 / sinθ2 －－光从介质进入真空）
3.决定式: n= c/v
深处，当在介质界面正上方观察时，物体的视 深为：
h h0 n
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2、视高公式:
如果从折射率为n的介质中，观察正上方距液面
高为
h
的物点，则视高为
0
h nh0
编辑ppt
3、视深与视高公式的应用： 利用视深与视高公式，不仅可以极为简捷地测
定介质的折射率，而且还可以很方便地分析和解 决与视深和视高有关的各种问题。
折射角：折射光线与法线之
间的夹角。
编辑ppt
入射角与折射角的关系：
Ａ光从空气中射入水中：
结论：入射角大于折射角。 入射角增大，折射角增大。
特殊：当入射角等于0时， 折射角也为0，传播方向不变。
编辑ppt
B光从水中射入空气中。
结论：入射角小于折射角。
入射角增大，折射角增大。
13.1 光的反射和折射 AN
12
3．光路的可逆性 可逆 的。 在光的反射现象和折射现象中，光路都是_____
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( n >1 ) （原因呢？）
思 考 不同介质折射率不同，而它们的密度也往往
不同，那么介质的折射率与其密度有什么关系？
是不是介质的密度越大，其折射率就越大？ 解析：介质的折射率与介质的密度没有必然 的联系，密度大，折射率未必大，如水和酒精， 水的密度较大，但水的折射率较小。
6、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 （3）n=N1A／NE
课堂练习
一、反射定律和折射定律
1．光的反射和反射定律
( 1 ) 反射现象：光从第 1 种介质射到它与第 2 分界面 时，一部分光会______ 返回 到第1种 种介质的________ 介质的现象。
二、折射率 真空 射入某种介质发生折射时, 1．定义：光从______ 正弦 之比，叫这种介 正弦 与折射角的______ 入射角的______
质的绝对折射率，简称折射率,用符号n表示。 sinθ 1/sinθ 2 。 2．定义式：n ＝ _____________ 3．折射率与光速的关系
13.1 光的反射和折射 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (5)
1 光的反射和折射教材分析本节主要讲光的反射定律，折射定律和折射率的测定，它们是本章的重点，教学中要充分重视。
初中学习的折射的知识程度是很粗浅的，到这里要进一步化。
折射率是一个全新的知识点，它对于理解全反射非常重要。
因此，本节知识需要重点讲解的有两处，一是折射定律的应用，二是折射率的测量。
难点是折射定律与光路可逆原理相结合的应用，特别是在求解折射率时，切忌死套公式。
在教科书的结构上，先介绍折射和折射率，再引入实验和例题，体现从基本知识到实际应用的过程。
学情分析折射现象在初中是作为实验的结论提出来的，只是定性介绍，但在高中有所提升，即介绍了比较完整的反射定律，不要求学生解决有关反射定律的复杂难题。
对于光路可逆原理对正确理解光的折射定律有着不可忽视的作用，初学者容易认为只要发生光的折射，则其折射角一定小于入射角。
学生容易错误地把折射率的概念和物体的密度联系起来，可以引导学生分析教科书。
教学目标一、知识与技能1.知道反射定律的确切含义，并能用来解释有关现象.2.知道反射现象中光路是可逆的，并能用来处理有关问题.3.知道平面镜成像特点及作图方法.4.理解折射定律的确切含义，并能用来解释有关的光现象和计算有关的问题.5.知道折射光路是可逆的，并能用来处理有关的问题.6.知道折射率的定义及其与光速的关系，并能用来进行有关的计算.二、过程与方法1.会用反射定律解释有关现象和处理有关问题.2.会用折射定律计算有关的问题，能理解折射率与光速的关系，并能用来进行有关的计算.三、情感态度与价值观1.通过观察演示实验，培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的教学，培养学生分析、推理能力.2.渗透物理研究和学习的科学态度教育.教学重点光的折射定律.折射率概念.教学难点光的折射定律和折射率的应用.教学过程一、引入新课我们已经知道了，光在同一均匀介质中是沿着直线传播的，那么，当介质不均匀或当光从一种介质进入另一种介质中时，会发生什么现象呢？［学生］反射，折射［教师］对，这一节课，我们先简要地复习光的反射，再深入地研究光的折射现象.二、新课教学（一）光的反射现象及反射定律1.介绍光学演示仪，指明观察对象——光在从一种介质（空气）进入另一种介质（玻璃）时发生的现象（半圆柱玻璃砖直面柱心正对入射光）2.演示：光在到达空气和玻璃的交界面处时，一部分光被反射回空气中，另一部分光进入玻璃继续传播，但传播方向发生了改变.3.学生边观察边回忆反射定律：转动光具盘以改变入射角，让前排学生读出几组入射角和反射角数据.两者相等.同时提醒学生注意.光具盘面是竖直的，在这个面上同时能看到反射光线和入射光线.说明两线共面，又因为法线也在这个面内.故三线共面.4.归纳反射定律：三线共面两角相等.5.反射光路可逆（二）光的折射现象及折射定律1.实验观察变为看折射光和入射光的相对位置及折射角和入射角关系的观察：a.让学生观察折射光.入射光及界面的法线也是共面的.b.光从空气进入玻璃时，入射角增大.折射角也增大，但入射角始终大于折射角.2.定量测量5组数据，仿照课本列出原始数据表（可让前排的学生读取数据.但要先明确法线）3.分析测量数据：（建议入射角分别取10°,20°,30°,40°,50°）［教师］［故意自言自语地］入射角增大，折射角也增大，两者的差是不是定值呢？（有学生开始计算）［学生甲］不是，差值是越来越大的.［师］是不是有规律地增大，比如入射角增大10°，折射角一定增大某一个数值？ ［生］不是，前两组差不多，后两组又不同了.［师］那么，会不会两角的比值不变呢，大家算算看.（学生计算，有学生算了两组数据说好像是相等的）［师］能不能从两组数据下结论？［生］不能.［师］对，那样太轻率了点.把5组数据都算出来看看.［学生继续计算.发现比值也是不相等的］［师］看来我们碰到麻烦了，如果让你来猜的话，你还能猜想它们之间可能是什么关系？ ［生沉默］［师］其实不是你们不够聪明，实在是因为入射角和折射角之间的关系太出乎人意料了.人类从积累入射角与折射角的数据到找出两者之间的定量关系，经历了近1500年的时间［有学生惊叹］。
物理中学教案：光的反射与折射
物理中学教案：光的反射与折射一、光的反射1.1 光的反射现象光的反射是指光线遇到界面时，一部分光线返回原来的介质，另一部分光线进入新的介质，这种现象称为光的反射。
1.2 反射定律根据光的反射现象的实验观察，科学家总结出了光的反射定律：入射角等于反射角。
1.3 光的反射应用光的反射在我们的生活中有许多应用。
例如，镜子的使用就是基于光的反射原理。
镜子表面经过抛光处理，能够使反射光线的角度保持一致，实现清晰的反射成像。
此外，反光镜的设计也利用了光的反射，能够有效提醒行车人员或行人，避免交通事故的发生。
二、光的折射2.1 光的折射现象光的折射是指光线从一种介质射入另一种介质时，其传播方向发生偏折的现象。
在光的传播过程中，当光线由一种介质射入另一种介质时，由于两种介质的光速不同，光线传播速度发生变化，导致光线偏折。
2.2 斯涅尔定律斯涅尔定律是描述光的折射规律的定律。
它指出，光线通过两种介质的界面时，入射角和折射角满足一个等式：入射角的正弦比等于折射角的正弦比与两种介质的折射率的比值。
2.3 光的折射应用光的折射在实际生活中有广泛的应用。
例如，棱镜利用光的折射原理，将光分解为不同颜色的光谱，实现分光效果。
此外，光纤通信也利用了光的折射特性，将信息以光信号的形式传输，实现高速、远距离的通信。
三、总结光的反射与折射是光学中重要的基础概念。
通过学习光的反射与折射，我们能够更好地理解光的传播规律，并应用于生活中的各种场景。
光的反射与折射不仅具有科学的原理，还应用广泛，为人们的生活带来了便利和创新。
在今后的学习和工作中，我们应该加深对光的反射与折射的理解，探索更多应用，为科学技术的发展做出贡献。
光的反射和折射-课件
偏振的应用
偏振片
利用偏振现象制成的光学 元件，可以将自然光转化 为偏振光，常用于摄影、 摄像、显示等领域。
光学通信
利用偏振调制技术实现信 息的传输和保密，提高通 信的可靠性和安全性。
光学测量
利用偏振现象对物质的折 射率、吸收系数等进行测 量，常用于物理、化学、 生物等领域。
在光学仪器、通信、医疗等领域中， 利用光的干涉现象提高光学系统的成 像质量和稳定性。
04
光的偏振
偏振现象
偏振是指光波在振动过程中，其电矢量或磁矢量只沿某一特定方向振动的现象。
自然光中，光波的电矢量和磁矢量在垂直于传播方向上的所有方向上振动，而偏振 光中，光波的电矢量和磁矢量只在某一特定方向上振动。
具有明暗相间的干涉条纹 ，且条纹间距与波长成正 比。
干涉与衍射的应用
光学干涉测量技术
利用光的干涉现象测量微小长度、角 度、表面粗糙度等物理量，具有高精 度和高灵敏度。
光学干涉系统
衍射光学元件
在光学仪器、光通信、光谱分析等领 域中，利用光的衍射现象设计各种衍 射光学元件，实现光束的整形、分束 、聚焦等功能。
光的反射和折射-ppt课件
• 光的反射 • 光的折射 • 光的干涉与衍射 • 光的偏振
01
光的反射
反射现象和定律
光的反射现象
当光遇到物体表面时，会按照 一定的角度反射回去。
镜面反射
光滑表面能够使光线按照一光的反射现象和定律是理 解光学原理的基础。
反射定律
天文望远镜
反射式望远镜利用大型凹面镜 反射天体光线，形成清晰的影
像。
02
光的折射
13-1 光的反射和折射
第十三章
第一节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
三、解决光的折射问题的常规思路和两类典型的问题 1．常规思路 (1)根据题意画出正确的光路图。 (2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入 射角、折射角均是与法线的夹角。 (3)利用折射定律、折射率公式列式求解。
第十三章
第一节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
第十三章
第一节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
3．折射率与光速的关系：介质的折射率n跟光在其中的 c 传播速度v有关，即n＝ v ，由于光在真空中的传播速度c大于 光在任何介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率n都大 于1。 4．决定因素：介质的折射率是反映介质的光学性质的 物理量，它的大小由介质本身及光的性质共同决定，不随入 射角、折射角的变化而变化。
折射角 的正弦与______的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射
率，简称折射率。 sinθ1 2．定义式：n＝ sinθ2
第十三章
第一节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
3．物理意义：是一个与介质有关的常数，反映介质
光学性质 ___________的物理量。
c 4．用光速表示的折射率公式：n＝ v ，某种介质的折射
第十三章
第一节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
3．入射角与折射角的大小关系：光从一种介质进入另 一种介质时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要 视两种介质的折射率大小而定。当光从真空斜射入介质时， 入射角大于折射角，当光从介质斜射入真空时，入射角小于 折射角。
第十三章
第一节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
课件6：13.1 光的反射和折射
二、光的折射及折射定律 1．光的折射与折射定律 (1)光的折射：光从一种介质斜射到两种介质的分界面 时，进入另一种介质的一部分光线传播方向发生改变的现象． (2)入射角与折射角 ①入射角：入射光线与法线的夹角． ②折射角：折射光线与法线的夹角．
(3)折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面 内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦 与折射角的正弦成正比．
三、实验：测定玻璃的折射率 1．实验目的 (1)明确光通过玻璃时的入射角和折射角． (2)掌握测定玻璃折射率的方法．
2．实验原理
如图所示，用两面平行的玻璃砖对光路的侧移．用插针法
找出入射光线AO对应的出射光线O′B，确定出射点O′，画
出折射光线OO′，量出入射角θ1和折射角θ2，根据n＝
sinθ1 sinθ2
6．数据处理
此实验是通过测量入射角和折射角，然后查数学用表，代
入n＝
sinθ1 sinθ2
中求得玻璃的折射率，除运用此方法外，还可以用
以下处理数据的方法：
在找到入射角和折射角后，以入射点O为圆心，以任意长 为半径画圆，分别交入射光线AO于C点，交折射光线OO′或 OO′的延长线于D点，分别过C、D两点，作垂直NN′的垂 线，交NN′于C′、D′.用直尺量出CC′和DD′的长．如图 所示，由于sinθ1＝CCCO′，sinθ2＝DDDO′
2．光路可逆：在光的反射和折射现象中，光路都是可逆 的．
三、折射率 1．意义：反映介质的光学性质的物理量． 2．定义：光从真空射人某种介质发生折射时，入射角的 正弦与折射角的正弦之比，叫这种介质的折射率． n12＝ssiinnθθ12.
3．折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在 真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n ＝vc.
光的反射和折射 课件
【解题探究】(1)光第一次射入球面的折射角和折射光线经球 的反射角大小有何关系? 提示:由几何关系可知折射角和反射角相等。 (2)经球面折射后的出射光线的折射角与θ1的大小关系如何? 提示:由折射光线与入射光线的可逆性可知,其折射角等于θ1。
【规范解答】已知入射光和出射光,所以光在三个界面上改变了 传播方向,光线在内表面反射时具有对称性,折射光与入射光具 有可逆性,由此可作出光路图,再由折射定律分析计算。 (1)其光路图如图所示。
②由图中关系
sin1
EH OE
，sin2
EH，OE=OE′=R
OE
则n＝ sin1 EH ，只要用刻度尺测出EH、E′H′的长度就可以
sin2 EH
求出n。
3.注意事项: (1)实验时,尽可能将大头针竖直插在纸上,且大头针之间及大 头针与光线转折点之间的距离要稍大一些。 (2)入射角θ1应适当大一些,以减小测量角度的误差,但入射角 不宜太大。
sin2
n的值,然后取其平均值,即为玻璃砖的折射率。
(2)图像法:求出多组对应的入射角与折
射角的正弦值,作出sinθ1-sinθ2图像,
由n= sin1 可知图像应为直线,如图所示,
sin2
其斜率为折射率。
(3)单位圆法:在不使用量角器的情况下,可以用画单位圆法。 ①以入射点O为圆心,以一定长度R为半径画圆,交入射光线OA于 E点,交折射光线OO′于E′点,过E作NN′的垂线EH,过E′作 NN′的垂线E′H′,如图所示。
2
答案:(1)105° (2)arctan 2
二、对折射率的理解 1.关于正弦值:当光由真空射入某种介质时,入射角、折射角以 及它们的正弦值是可以改变的,但正弦值的比值是一个常数。 2.关于常数n:入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常 数,但不同介质具有不同的常数,说明常数反映了该介质的光学 特性。
13.1光的反射和折射
13.1光的反射和折射
平遥二中 刘壮
（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为实际入射点），确定玻 璃砖的另一界面bb’ （确保出射点准确）
sin1 sin2
n12
斯涅耳
13.1光的反射和折射
平遥二中 刘壮
光从玻璃射入空气
光从空气射入玻璃
入射角 折射角
入射角
折射角
200
300
250
400
310
500
350
600
300
200
400
250
500
310
600
350
1、光从空气射入玻璃，入射角大于折射角；光从玻璃射入空气，入射角 小于折射角。
13.1光的反射和折射
平遥二中 刘壮
第十三章 光
1 光的反射和折射
光的反射：光从一种介质射到它与另一种介质的分界面时，一部分光会
返回到第一种介质的现象。 反射定律：反射光线与入射光线、 法线处在同一平面内，反射光线
A
法线
入射光线 入射角 反射角
B 反射光线
与入射光线分别位于法线的两侧；
平面镜
反射角等于入射角。
O
光路可逆：沿原来的反射光线入射，将沿原来入射光线射出。
13.1光的反射和折射
平遥二中 刘壮
13.1光的反射和折射
平遥二中 刘壮
13.1光的反射和折射
平遥二中 刘壮
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。
13.1光的反射和折射
A. c
B. c
2
3
C. 3 c 2
D. 3 c 3
解 析 :光 路 如 图 所 示 .n sin 6 03 .v c3 c .
璃砖的另一边bb′.
第14页
(4)在直线AO上,竖直插上两枚大头针P1､P2,透过玻璃砖观察 大头针P1､P2的像,调整视线方向直到P2的像挡住P1的像,再 在观察者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及P1､P2的像,记下P3､P4的位置.
(5)移去玻璃砖和大头针,过P3､P4作直线O′B交bb′于O′点,直线 O′B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播 方向.
的形状影响,故D选项正确,C选项错误.
答案:BD
第29页
点评:课本上用长方形玻璃砖做实验,但并不是说,只能用长 方形玻璃砖做实验,其实用截面为梯形､三角形､半圆形等 形状的玻璃砖都可以,只要方法正确即可.
第30页
四､综合､创新与拓展 例4:假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻
与实际存在大气层的情况相比( ) A.将提前 B.将延后 C.某些区域将提前,在另一些区域将延后 D.不变
第7页
深 化 探 究 (学生用书P47) 2.折射定律
内容:折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,折射光线和
入射光线分别位于法线的两侧,入射角的正弦与折射角的
正弦成正比,即sin1 式中的n12是比例s 常i n数2
n12
3.在折射现象中光路也是可逆的.如上图中,当光线沿CO射到
介面时,就会沿OA射到另一种介质中.
在找到入射角和折射角后,以入射点O为圆心,以任意长为半 径画圆,分别交入射光线AO于C点,交折射光线OO′或OO′ 的延长线于D点,分别过C､D两点,作垂直NN′的垂线,交NN′ 与C′、D′.用直尺量出CC′和DD′的长.
13-1光的反射和折射
三、折射率
1、定义：
（1）相对折射率：
光从介质1射入介质2发生折射时，入射角
与折射角的正弦之比，叫做介质2相对介质1
的折射率．
sin1 sin2
n12
第二十页，编辑于星期五：八点 二十三分。
（2）绝对折射率（折射率）：
光从真空射入某种介质发生折射时，入 射角与折射角的正弦之比，叫做这种介质 的绝地折射率，简称折射率．
巩固例题：
如图所示，一储油桶，底面直径与高均为1m。当 桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某 点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时，由点 A沿方向AB看去，看到桶底上的点C，两点C、B相 距0.25m。求油的折射率和光在油中的传播速度。 A
F GO
B
C
D 第二十六页，编辑于星期五：八点 二十三分。
解: 因底面直径和桶高相等,由此可知
∠AOF= ∠ABG=450
又∵OD=2CD
si n CO DCD
1
油的折射率 CD2 OD2
5
A
nsinAOF 2 2 10 sinCOD 1 5 2
光在油中的传播速度
G
v c 3.0 10 8
n
10 2
B 1.918(0 m /s)
F
O
CD
第二十七页，编辑于星期五：八点 二十三分。
③入射角的正弦与折射角的正
弦成正比。
sin 1 sin 2
n12
斯涅耳ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第十七页，编辑于星期五：八点 二十三分。
思考9: 当光源置于水中，使入射光与原折射光
线重合，空气中的出射光将沿哪个方向射出？ 这个现象说明了什么？
物理：13.1_光的反射和折射_课件(人教版选修
光导纤维传输光的损耗与传输光的波长、光纤长度和光纤弯曲程度有关。
CHAPTER
04
光的干涉与衍射
光的干涉现象
干涉现象定义
当两束或多束相干光波在空间某 一点叠加时，光波的振幅会因相 位差的变化而产生加强或减弱的
现象。
干涉条件
入射角等于反射角
01
当光线在平滑表面发生反射时，入射光线、反射光线和法线都
位于同一平面内，且入射角等于反射角。
反射光线与入射光线分居法线两侧
02
在反射现象中，反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。
反射光线的方向与入射光线的方向相反
03
由于光在反射过程中传播方向发生了改变，所以反射光线与入
射光线方向相反。
折射现象的发现
折射现象早在文艺复兴时 期就被发现并研究。
折射现象的应用
在光学仪器、摄影、电影 、电视等领域都有广泛的 应用。
光的折射定律
入射角与折射角的关系
当光线从一种介质进入另一种介质时 ，入射角与折射角之间存在一定的关 系。
折射定律的推导
通过实验和观察，可以推导出折射定 律的数漫反射
镜面反射
当光线照射到平滑表面时，会以 单一方向反射出去，形成耀眼的 光斑，如镜子、光滑的金属表面 等。
漫反射
当光线照射到粗糙表面时，会向 各个方向均匀反射出去，形成柔 和的光线，如纸张、布料等。
CHAPTER
02
光的折射
光的折射现象
01
02
03
折射现象
当光从一种介质进入另一 种介质时，由于速度的改 变，光线的传播方向会发 生改变。
光的反射和折射
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第十三章 光第一节 光的反射和折射自主学目标1.理解光的反射定律和折射定律，并能用来解释有关现象和进行相关计算.2.理解折射率的物理意义.3.知道折射率与光速的关系.知识点归纳一、光的反射及反射定律1.光的反射：光从第1种介质射到它与第2种介质的①时，一波分光会返回第1种介质的现象.2.反射定律：反射光线与入射光线、法线处在② ，反射光线与入射光线分别位于法线的③ ，反射角④ 入射角.二、光的折射及折射定律1.光的折射：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会⑤ 的现象.2.折射定律：折射光线与入射光线、法线处在⑥ ， 折射光线与入射光线分别位于法线的⑦ ，入射角的正弦与折射角的正弦⑧ .2112sin sin θθ=n . 光路可逆性：在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的. 三、折射率 1.定义：光从⑨ 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，简称折射率.n=⑩ . 2.物理意义：反映介质○11 的物理量. 3.折射率与光速的关系：某种介质的折射率等于光在○12 中的传播速度c 与光在这种介质中的传播速度v 之比，即 n =○13 . 提示：①分界面 ②同一平面内 ③两侧 ④ 等于 ⑤进入第2种介质 ⑥同一平面内 ⑦两侧 ⑧成正比 ⑨真空 ⑩21sin sin θθ ○11光学性质○12真空○13vc重难点解析一、对折射现象的理解光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化，当光垂直界面入射时，折射光线就不发生变化，但还是属于折射，因为只要光从一种介质射入另外一种介质时，光速都会发生变化. 二、对折射率的理解1.当光从真空射入某种介质时，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，但正弦值之比是个不变的常数，但不同介质的常数不同，折射率n 反映了介质的光学特性.2.折射率ri n sin sin =中，i 对应在真空中光路与法线的角度，r 对应在介质中光路与法线的角度. 3.折射率的定义式rin sin sin =，但折射率n 由介质本身及光的性质决定，不随入射角、折射角的变化而变化. 4.折射率与光速的关系n=v c，由于光在真空中传播的速度大于光在任何介质中传播的速度，所以任何介质的折射率n 都大于1.典型例题例1 某人手持边长为6cm 的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。
测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m 。
在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0m ，发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像。
这棵树的高度约为A ．4.0mB ．4.5mC ．5.0mD ．5.5m【解析】如图是恰好看到树时的反射光路，由图中的三角形可得m m L m H 4.04.006.0+=,人离树越远，视野越大，看到树所需镜面越小，同理有mm m L m H 4.064.005.0++=，以上两式解得L=29.6m ，H=4.5m.【答案】B例2．河中有条小鱼，某时刻小鱼的实际深度为H ，一人从水面正上方往水中看，他感觉到的小鱼的深度为多大？(设水的折射率为n.)【解析】 如图所示，设小鱼在S 处，从鱼反射出的光线SO 垂直水面射出，光线SO 1与SO 间的夹角很小．因一般人的瞳孔的线度为2～3mm ，θ1、θ2为一组对应的折射角和入射角，可知θ1、θ2均很小．由数学知识知： sinθ1≈tanθ1＝OO 1h ，sinθ2≈tanθ2＝OO 1H由折射定律得：n ＝sinθ1sinθ2＝OO 1/h OO 1/H ＝H h ，得h ＝H n眼睛 树的像树即他感觉到的小鱼的深度为实际深度的1n，即变浅．【答案】 Hn新课标检测1.某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m ，右镜8m ，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是（ ）A ．24mB ．32mC ．40mD ．48m 2.如图所示，光在真空和某介质的界面MN 上发生折射，由图可知()A ．光是从真空射入介质的B ．介质的折射率为32C ．介质的折射率为 3D ．反射光线与折射光线的夹角为60° 3．关于折射率，下列说法中正确的是( )A ．根据sinθ1sinθ2＝n 可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B ．根据sinθ1sinθ2＝n 可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C ．根据n ＝cv可知，介质的折射率与介质中的光速成反比D ．同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比4．如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是( )A ．光的反射B ．光的折射C ．光的直线传播D ．小孔成像 5．把用相同玻璃制成的厚度为d 的正方体a 和半径亦为d 的半球体b ，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上．从正上方分别观察a 、b 中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是( )A ．a 中的字比b 中的字高B ．b 中的字比a 中的字高C ．一样高D ．a 中的字较没有玻璃时的高，b 中的字和没有玻璃时的一样6．一个圆柱形筒，直径为12cm ，高16cm ，人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9cm.当筒中盛满液体时，则人眼又恰能看到筒侧的最低点，求：(1)此液体的折射率；(2)光在此液体中的传播速度．7.一半径为R 的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为3的透明材料制成。
现有一束位于过球心O 的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示。
已知入射光线与桌面的距离为2/3R 。
求出射角。
.8.如图所示，半圆玻璃砖的半径R ＝10cm ，折射率为n ＝3，直径AB 与屏幕垂直并接触于A 点，激光a 以入射角i ＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O ，结果在水平屏幕MN 上出现了两个光斑．求两个光斑之间的距离L.课时训练1．在水中的潜水员斜看岸边的物体时，看到的物体( )A ．比物体所处的实际位置高B ．比物体所处的实际位置低C ．跟物体所处的实际位置一样高D ．以上三种情况都有可能 2．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a 、b 两束单色光，其传播方向如图所示．设玻璃对a 、b 的折射率分别为n a 和n b ，a 、b 在玻璃中的传播速度分别为v a 和v b ，则()A ．n a >n bB ．n a <n bC ．v a >v bD ．v a <v b3．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比：( )A ．将提前B ．将延后C ．在某些地区将提前，在另一些地区将延后D ．不变4．如图所示，一束光线会聚于P 点， 现在会聚点P 上方放一个两面平行的玻璃砖，则会聚点的位置将（ ）A.向上移动 B ．向下移动 C ．向左移动 D ．向右移动5.一潜水员自水下目测到位于船头的观察者距水面的距 离为h 1，而船头的观察者目测潜水员距水面深度为h 2，则（ ）A. 潜水员实际深度大于h 2，观察者实际高度大于h 1B. 潜水员实际深度小于h 2，观察者实际高度大于h 1C. 潜水员实际深度大于h 2，观察者实际高度小于h 1D. 潜水员实际深度小于h 2，观察者实际高度小于h 1 6．为了连续改变反射光的方向，并多次重复这个过程，方法之一是旋转由许多反射镜面组成的多面体棱镜(简称镜鼓)，如图所示．当激光束以固定方向入射到镜鼓的一个 反射面上时，由于反射镜绕垂直轴旋转，反射光就可在屏 幕上扫出一条水平线．依此每块反射镜都将轮流扫描一 次．如果要求扫描的范围045=θ，且每秒扫描48次，那么镜鼓的反射镜面数目和 镜鼓旋转的转速分别为 ( ) A ．8，360转／分 B ．16，180转／分 C ．16，360转／分 D ．32，180转／分 7.半径为R 的玻璃圆柱体，截面如右图所示，圆心为O ，在同一截面内，两束相互垂直的单色光射向圆柱面的A 、B 两点，其中一束沿AO 方向，∠AOB ＝30°，若玻璃对此单色光的折射率n ＝ 3.(1)试作出两条光线从射入到第一次射出的光路图，并求出各折射角．(当光线射向柱面时，如有折射光线则不考虑反射光线)(2) 求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点(或延长线的交点)与A 点的距离．8.如右图所示，一个半径为R 的14透明球体放置在水平面上，一束光从A 点沿水平方向射入球体后经B 点射出，最后射到水平面上的C 点．已知OA ＝R2，该球体对光的折射率为 3.则：它从球面射出时的出射角β为多少？9．如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况．已知池宽为L，照明灯到池底的距离为H.若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为H/2时，池底的光斑距离出液口L/4.(1)试求当液面高为2H/3时，池底的光斑到出液口的距离x.(2)控制出液口缓慢地排出液体，使液面以v0的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率v x.10.如图乙所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出。
已知入射角为i ,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d. 11.一光线以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n 的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离（θ很小时．sin,cos1θθθ==）12．为从军事工事内部观察外面的目标，如图所示，在工事壁上开一长方形孔．设工事壁厚d=34.64cm，孔的宽度L=20cm ，孔内嵌入折射率n=3的玻璃砖．(1).嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少?(2).要想使外界180o范围内景物全被观察到，应嵌入多大折射率的玻璃砖?。