【成才之路】高中物理人教版选修34(学案)第十三章光第一节-光的反射和折射PPT课件
高中物理 第十三章 光 1 光的反射和折射学案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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1 光的折射课堂探究一、对光的折射现象的理解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。
2.光的速度:光从一种介质进入另一种介质时,速度一定变化,当光垂直界面入射时,光的传播方向虽然不变,但也属于折射现象,因为光传播的速度发生了变化。
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发生折射时,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关系而定。
4.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入射光的频率决定,与入射角、折射角的大小无关。
解决光的折射问题时,应根据光在两种介质的界面上发生折射的规律,作出光路图,利用折射定律以及平面几何知识来处理光折射现象中的问题。
二、“相对折射率”与“绝对折射率”光从介质1射入介质2时,入射角θ1与折射角θ2的正弦之比叫做介质2对介质1的相对折射率,通常用n12表示。
若介质1是真空,则介质2相对真空的折射率叫做该介质的绝对折射率,通常用n表示。
设介质1的绝对折射率为n1,介质2的绝对折射率为n2则n12=错误!=错误!=错误!=错误!=错误!,所以n1v1=n2v2,或n1sin θ1=n2sin θ2,由此可知光线偏折的方向。
人教版选修3-4 13.1 光的反射和折射 教案
我们生活在五彩缤纷的世界里,生活在光的世界中。
毛泽东在他的词《菩萨蛮·大柏地》中写道:“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞?”“彩练”是指雨后天空出现的彩虹,这是太阳光在通过空中的雨滴时,发生折射而色散的结果。
大诗人李白在他的《梦游天姥吟留别》中写道:“海客谈瀛洲,烟涛微茫信难求。
”意思是传说中的东海仙山实在难找,也有人认为这是指“海市蜃楼”,其实这是光发生全反射的结果。
光现象与我们的生活密不可分,如图所示,插入水杯中的筷子“弯曲”了,雨后马路上积水表面的油膜呈现出五颜六色,家用宽带用光纤送入……这一章我们将从光的反射、折射开始,学习光的干涉、衍射、激光的特性及应用等知识。
让我们一起打开光学的大门,在光学世界的殿堂中遨游吧!课时13.1光的反射和折射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.理解反射和折射定律,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。
重点难点:折射定律的应用和折射率的测量,以及折射定律与光路可逆原理相结合的应用。
教学建议:本节主要讲光的反射定律、折射定律和折射率的测定,教学中要充分重视。
折射是在初中学习的知识上的进一步深化;折射率是一个全新的知识点,它对于后面理解全反射非常重要。
在求解折射率时,切忌死套公式。
在教科书的结构上,先介绍折射定律和折射率,再引入实验和例题,体现从基本知识到实际应用的过程。
导入新课:雨过天晴,顺着太阳看去,可以看到含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的“鹊桥”,俗称“彩虹”。
你知道这“彩虹”是如何形成的吗?1.光的反射与反射定律(1)光的反射:光照射到两种介质的界面上,一部分返回①原来介质的现象。
(2)入射角与反射角:入射光线与②法线的夹角叫入射角,反射光线与③法线的夹角叫反射角。
(3)反射定律:在光的反射现象中,反射光线、入射光线和④法线在同一平面内,且反射光线与入射光线分别位于法线的两侧,反射角⑤等于入射角。
人教版高二物理选修3-4 第13章光(全章教案)
人教版高二物理选修3-4 第十三章光第一节光的干涉教学目的:1、在学生已有几何光学知识的基础上引导学生回顾人类对光的本性的认识发展过程2、在了解机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。
3、使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件,并了解其有关计算,明确可以利用双缝干涉的关系测定光波的波长。
4、通过干涉实验使学生对光的干涉现象加深认识。
重点内容:1、波的干涉条件及相干光源的获得。
2、双缝干涉中明暗条纹的产生及有关计算。
教学过程:一、引言:前面一章已学过几何光学,对光的一些性质有了初步了解。
如:1、光在均匀介质中是沿直线传播的;2、光照射到两种介质的界面处会发生反射和折射;3、光的传播速度很大,在真空中为最大c=3.0×108m/s;4、光具有能量但是对于光的本性还没有深一步的探讨,这一章要讲这个问题-----(光的本性)二、讲授新课1、引导学生阅读第一节光的微粒说和波动说阅读后小结:(1)17世纪同时出现了两种学说---牛顿的微粒说和惠更斯的波动说;(2)两种学说对光的现象的解释各有成功和不足之处;(3)19世纪从实验中观察到了光的干涉、衍射现象,证明了光具有波动性;(4)19世纪末发现了光电效应,证明了光具有粒子性。
所以光既具有波动性又具有粒子性。
本章就从这两方面来认识光的本性。
2、复习波的知识提问:什么是波的干涉现象?若使两列波产生干涉现象,它们要具备什么样的条件?A、两列波彼此相遇后,仍像相遇以前一样,各自保持原有的波形,继续向前传播;B、在两列波重叠的区域里,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量和;C、频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉;D、要得到稳定的干涉图样,两个波源必须是相干波源小结:干涉是波的特有现象;只有相干波源才能产生稳定的干涉现象;光若具有波动性则必能观察到它的干涉现象,但必须要有产生干涉现象的相干光源。
人教版高中物理选修3-4第十三章知识点汇总
人教版高中物理选修3—4第十三章知识点总结 第十三章 光一、几何光学:1、光的直线传播:2、光的反射:3、光的折射:1)介质的折射率:(1)定义:光从真空射入某种介质时,入射角正弦与折射角正弦的比值称为这种介质的折射率21sin sin θθ=n (2)与光在介质中的速度的关系:CV n = 2)光的折射定律:①折射光线与入射光线在同一平面内②折射光线与入射光线分居界面法线的两侧③入射角正弦与折射角正弦的关系为光从真空进入介质:n =21sin sin θθ 光从介质进入真空:n 1sin sin 21=θθ 3)测定玻璃的折射率:4、全反射:(1)含义:光射到两种介质的界面上全部返回原介质而无折射的现象(2)发生全反射的条件: ①光从光密介质射向光疏介质②入射角大于等于临界角(1)光密介质与光疏介质:两种介质相比,折射率大的介质称为光密介质;折射率小的介质称为光疏介质(4)临界角: ①含义:折射角为90○时对应的入射角②计算公式:nC 1sin =(从介质射向真空)(5)光从光密介质射向光疏介质时的其他情况:入射角增大折射角增大,折射光的强度变小(6)全反射的应用→光导纤维:※:光导纤维的应用:医学上的内窥镜,光纤通信5、白光经过棱镜的色散(1)产生的原因:不同色光在同一介质中的传播速度不同(2)说明的问题:白光是一种复色光(3)不同色光折射率、光速、频率、波长的比较:二、光的波动性:1、光的干涉:1)双缝干涉:(1)P 点到两光源的路程差:d Lx =∆ (2)相邻亮条纹或相邻暗条纹间隔:λd L x =∆ (3)干涉图样: ①单色光干涉:等宽的明暗相间和条纹②白光干涉:条纹是彩色的2)薄膜干涉:(1)两反射光的路程差:d 2=∆(2)白光干涉:彩色图样(3)应用: ①增透膜:厚度为4/λ②检查平面:(4)光的干涉说明的问题:光是一种波2、光的衍射:1)明显衍射的条件:光的波长与孔、缝、障碍物的尺寸相差不多2)几种衍射:(1)光通过小孔的衍射(2)光通过狭缝的衍射(3)泊松亮斑(4)衍射光栅:狭缝数多→衍射条纹宽度变小,亮度增加(5)衍射说明的问题:光是一种波3、光的偏振:1)光的偏振现象:2)偏振光:在垂直光的传播方向上只有某个特定方向振动的光3)反射现象中的偏振:4)光的偏振说明的问题:光是一种横波三、激光的特性及应用:(1)相干性好:应用于传递信息(光纤通信)(2)平行度好:精确测距(激光雷达)、读光盘(3)亮度高:切割、焊接(医学上的“光刀”、“焊接”视网膜)、引起核聚变。
高级中学高中物理人教版(选修34)第十三章光第1节光的反射和折射+课件(共42张PPT)
入射角跟折射角之间究竟有什么关系呢?
【实验结果分析】
入射角θ1
10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80°
折射角θ2
6.7° 13.3° 19.6° 25.2° 30.7° 35.1° 38.6° 40.6°
θ1/θ2
1.50 1.50 1.53 1.59 1.63 1.67 1.81 1.97
研究表明,光在不同介质的速度不同,这也正是光发生折射的原因。
2.物理意义:反映介质的光学性质的物理量。即反映介 质对光的偏折作用大小。 折射率越大,对光的偏折程度越明显,反之越弱。
几种介质的折射率:
介质 折射率 介质 折射率
金刚石 2.42
二氧化碳 1.63
玻璃 1.5-1.8
岩盐 酒精
水
1.55 1.36 1.33
四.注意事项:
(1)入射角一般取15o→75o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)
光的折射
光的折射定律 三线共面
sinθ1 / sinθ2=常数
1.反映介质对光的偏折作用,n越大光线偏折越明显
光
2.定义式 sinθ1 / sinθ2 =n -光从真空中进入介质 折
的 折
射
( 1/n= sinθ1 / sinθ2 --光从介质进入真空)
率
射
n
3.决定式: n= c/v
n>1
【成才之路】高中物理人教版选修3-4(学案课件):第十三章 光 第一节 光的反射和折射
第十三章 光
(1)先确定S对应的像S′,连接PS′与MN交于Q点,Q点
即是过P点的反射点.连接SQ即得对应的入射光线,如图 甲所示. (2)由对称性确定S′后,过S′连接MN两端点的边界光线 S′M和S′N,此区域即为像点S′的观察范围,如图乙所示.
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第十三章 光
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第十三章 光
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sinγ 1 由折射定律得 = ④ sinθ 3 3 因此 sinθ= ,解得:θ=60° . 2
第十三章 光
在新世纪来临之际,我国天文工作者通过计算确定 了我国新世纪第一道曙光的到达地——浙江省温岭的石塘镇 (天文学规定:太阳上边缘发出的光线与地球相切于A点的
光在某种介质中的传播速度是1.73×108m/s,要使 光由这种介质射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角, 求入射角.
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第十三章 光
解析:依题意作光路图如图所示,则折射角 θ2=90° c -θ1 ,其中,θ1 为入射角.这种介质的折射率 n= v = 3×10 sinθ2 由折射定律知 n= , nsinθ1=cosθ1, 即 8= 3, sinθ1 1.73×10 故入射角为 30° .
水的折射率较小.
第十三章 光
(1)常规思路 ①根据题意画出正确的光路图.
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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 光
(2)玻璃砖对光的折射问题
常见的玻璃砖有半圆形玻璃砖和长方形玻璃砖.对于 半圆形玻璃砖若光线从半圆面射入,且其方向指向圆心, 则其光路图如图甲所示,光线只发生一次偏折.对于两个 折射面相互平行的长方形玻璃砖,其折射光路如图乙所示,
人教版高中物理选修3-4第十三章第一节光的反射和折射达标训练.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理1.如图所示的各光路图中,正确反映光在玻璃和空气中传播的是( )答案:AD2.某同学用“插针法”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,如图,则( )A .P 1P 2与P 3P 4两条直线平行B .P 1P 2与P 3P 4两条直线不平行C .他测出的折射率偏大D .他测出的折射率不受影响解析:选BD.光线由aa ′进入玻璃砖时,由折射定律得n =sin θ1sin θ2,光线由bb ′射出玻璃砖时,由折射定律得n =sin θ4sin θ3.若aa ′∥bb ′,则有θ3=θ2,进而有θ1=θ4,出射光线O ′B 与入射光线AO 平行.若aa ′和bb ′不平行,则有θ3≠θ2,进而有θ1≠θ4,出射光线O ′B 与入射光线AO 不平行,故选项B 正确,A 错误.在用插针法测玻璃的折射率时,只要实验方法正确,光路准确无误,结论必定是正确的,它不会受玻璃砖的形状的影响,选项D 正确,C 错误.3.一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 b解析:选AD.由于折射角θa <θb ,根据折射定律n =sin θ1sin θ2,在入射角相同的情况下,折射角小的折射率大,故n a >n b ,A 正确、B 错误.再根据n =c v可得,折射率大的光的传播速度小,故v a <v b ,C 错误、D 正确.4.如图所示,眼睛在a 处看到鱼在水中的b 处,若从a 处射出一束激光欲照射到鱼身上,则激光应对着哪一位置射出( )A .b 的下方B .b 的上方C .b 处D .无法确定解析:选C.人眼看到的是鱼的虚像,鱼发出的光线经水面折射后进入人眼,由光路可逆知当激光从a 向b 发射时,经水面折射后将刚好照射到鱼身上.5. (2013·徐州第一中学高二检测)如图所示,半圆玻璃砖的半径R =10 cm ,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 .解析:画出如图所示光路图,设折射角为γ,根据折射定律n =sin γsin i解得γ=60°,由几何知识得,△OPQ 为直角三角形,所以两个光斑PQ 之间的距离L =PA +AQ =R tan 30°+2R sin 60°解得L =4033cm ≈23.1 cm.答案:23.1 cm。
物理人教版选修3-4学案第十三章第1节光的反射和折射_1
1.光的反射和折射1.通过实例分析掌握光的反射定律与光的折射定律。
2.理解折射率的定义及其与光速的关系。
3.学会用光的折射、反射定律来处理有关问题。
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,这些现象在初中我们就学过,叫做光的折射。
那么光的折射到底是怎么一回事呢?怎样描述光的折射呢?提示:光从一种介质进入到另一种介质时,光的传播方向发生了改变,这种现象叫折射现象,用折射率来描述介质对光的折射情况。
1.反射及反射定律(1)光的反射:光从一种介质照射到与另一种介质的______时,一部分光会____到第一种介质的现象。
(2)反射定律:反射光线与入射光线、法线处在____平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的____;反射角____入射角。
(3)光路的可逆性:在光的反射中,光路是____的。
2.折射及折射定律(1)光的折射:光从一种介质照射到与另一种介质的分界面时,一部分光____另一种介质的现象。
(2)折射定律:折射光线与入射光线、法线处在____平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的____;入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦成____,即sin θ1sin θ2=n 12(n 12是比例常数)。
(3)光路的可逆性:在光的折射中,光路是____的。
3.折射率(1)定义:光从____射入某种介质发生折射时,______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,用符号n 表示。
(2)定义式:n =sin θ1sin θ2。
(3)物理意义:是一个与介质有关的常数,反映介质的________。
(4)用光速表示的折射率公式:________,某种介质的折射率,等于光在____中传播的速度c 与光在这种____中的传播速度v 之比。
4.实验:测定玻璃的折射率[实验目的]测定玻璃的折射率[实验原理]如图所示,当光线AO 以一定入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO 对应的出射光线的O ′B ,从而画出折射光线OO ′,量出折射角θ2,再根据__________算出玻璃的折射率。
[精品]新人教选修3-4高中物理第十三章第1节光的折射优质课教案
选修3-4第十三章第1节《光的折射》一、教材分析本节课是光的第一小节,教材在节前首先介绍了光的发展史。
正文直接由生活中的反射和折射现象回顾初中所知识——反射定律和折射现象,接着由光的折射现象中折射角与入射角的定性关系直接给出了光的折射定律。
折射定律是研究几何光的重要法宝,是全章的重点,折射率是掌握折射定律的关键,也是难点。
高中阶段只研究在两种介质中并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律。
二、教目标1、通过观察实验,了解光的反射和折射现象,并能规范做光路图。
2、通过对实验据的分析,探究折射角与入射角的关系并归纳折射定律。
3、通过比较光从空气射入不同介质(玻璃和空气)时,入射角的正弦与折射角的正弦比值的不同引出折射率的概念和解其物意义,并能用解释光现象和计算有关的问题。
4、知道折射率与光速的关系,并能用进行计算。
5、知道在光的反射和折射现象中光路是可逆的,建立光路是可逆的的观点并能用此处有关的问题。
三、教重点难点重点:折射定律的得出过程以及对光的折射率的解难点:折射率的解,折射定律与光路可逆原的综合运用四、情分析(根据个人情况写)五、教方法实验观察、论分析、案导六、课前准备光的折射演示器,多媒体课件,直尺七、课时安排:1课时八、教过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了生的预习情况并了解了生的疑惑,使教具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
1.多媒体播放各种光的奇妙美丽的现象。
(创设情景)2.介绍光的发展史:从17世纪波、粒二种说,到19世纪波动说的完美,再到二十世纪的波粒二象性。
3.介绍本书安排的知识:物光和几何光三)合作探究、精讲点拨一、反射定律结合实验现象回忆光的反射现象和光的反射定律:反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角。
二、折射定律1、插针法体现光路图:生回顾光的反射定律和折射定律。
激励个别生主动用实物放置体现光的反射定律和折射定律,并请生放置体现的具体含义。
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高中物理学习材料唐玲收集整理第1讲光的反射和折射[目标定位] 1.理解光的反射定律和折射定律,并能用来解释和计算有关问题.2.理解折射率的物理意义,知道折射率与光速的关系.3.会依据光的反射定律和折射定律作出光路图.4.会用插针法测定玻璃的折射率.一、反射定律和折射定律1.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种介质的分界面时,一部分光会返回到第1种介质的现象.(2)反射定律:反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角.2.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,一部分光会进入第2种介质的现象.(2)入射角、折射角入射角:入射光线与法线间的夹角折射角:折射光线与法线间的夹角(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.sin θ1sin θ2=n123.与光的反射现象一样,在光的折射现象中,光路也是可逆的.想一想光在两种介质的界面发生反射和折射现象时,反射光线、折射光线和入射光线的传播速度是否相同?答案光在不同介质中的传播速度不同.反射光线和入射光线是在同一介质中,故它们两个的传播速度相同;折射光线和入射光线不在同一介质中,故它们两个的传播速度不同.二、折射率(n)1.定义: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率,简称折射率,用符号n表示.2.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=c v .3.任何介质的折射率n都大于1.想一想当光从水射入空气发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做水的折射率,这种说法正确吗?为什么?答案不正确.空气可以作为真空处理,根据折射率的定义可知光从空气射入水发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做水的折射率.一、对折射率的理解1.折射率是一个反映介质的光学性质的物理量,其大小由介质本身及入射光的频率决定,与入射角、折射角的大小无关.2.应用n=sin θ1sin θ2计算介质折射率时,注意θ1为真空中的光线与法线夹角,θ2为介质中光线与法线的夹角.例1 关于折射率,下列说法正确的是( )A.根据sin θ1sin θ2=n可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比B.根据sin θ1sin θ2=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,介质的折射率与光在该介质中的光速成反比D.同一频率的光由真空进入某种介质时,折射率与波长成反比解析介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量,由介质本身和光的频率共同决定,与入射角、折射角无关,故选项A、B均错;由于真空中的光速是个定值,故n与v成反比是正确的,这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的,选项C正确;由于v=λf,当f一定时,v与λ成正比,又n与v成反比,故n与λ也成反比,选项D正确.答案CD借题发挥折射率n反映了介质的光学性质,它的大小只由介质本身和入射光的频率决定,与入射角和折射角的大小无关,切不可认为n与入射角的正弦成正比,与折射角的正弦成反比.例2如图13-1-1所示,有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种介质,光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角由图中标出,由此可以判断( )图13-1-1A.光在介质Ⅱ中传播的速度最小B.介质Ⅲ的折射率最小C.光在介质Ⅰ中的传播速度最大D.介质Ⅲ的折射率最大解析由相对折射率和绝对折射率的关系可知:n1sin 45°=n2sin 40°,n2sin 26°=n3sin 40°,得n2>n1>n3,B项对,D项错;由n=cv可知v2<v1<v3,A项对,C项错.答案AB二、光的折射定律的应用解决光的折射问题的基本思路: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、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角.3.利用折射定律n=sin θ1sin θ2、折射率与光速的关系n=cv列方程,结合数学三角函数的关系进行运算.例3 一束光线射到一个玻璃球上,如图13-1-2所示.该玻璃球的折射率是3,光线的入射角是60°.求该束光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的方向.(用与入射光线的夹角表示)图13-1-2解析该题考查折射定律.光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的光路如图所示.由折射定律得sin i1sin r1=n,sin i2sin r2=1n.由△AOB为等腰三角形,则i2=r1.由几何关系知r1+∠1=60°,i2+∠2=r2,又由图知,∠3是出射光线相对于入射光线的偏折角,且∠3=∠1+∠2.联立以上各式解得∠3=60°,即第一次从玻璃球射出的光线与入射光线的夹角为60°.答案与入射光线的夹角为60°借题发挥在解决光的折射问题中正确画出光路图是前提,利用几何关系确定边、角关系是关键.三、测定玻璃的折射率1.实验原理:用插针法确定光路,找出跟入射光线相对应的折射光线,用量角器测入射角θ1和折射角θ2,根据折射定律计算出玻璃的折射率n=sin θ1 sin θ2.2.实验器材:两面平行的玻璃砖,方木板,白纸,图钉(若干),大头针四枚,直尺,量角器,铅笔.3.实验步骤:(1)如图13-1-3所示,将白纸用图钉钉在平木板上.图13-1-3(2)在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线),过aa′上的一点O画出界面的法线NN′,并画一条线段AO作为入射光线.(3)把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa′对齐,画出玻璃砖的另一边bb′.(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本身及P1、P2的像,记下P3、P4的位置.(5)移去大头针和玻璃砖,过P3、P4所在处作直线O′B与bb′交于O′,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.(6)连接OO′,入射角θ1=∠AON,折射角θ2=∠O′ON′,用量角器量出θ1和θ2,从三角函数表中查出它们的正弦值,把这些数据记录在自己设计的表格中.(7)用上述方法测出入射角分别为30°、45°、60°时的折射角,查出它们的正弦值,填入表格中.(8)算出不同入射角下的正弦比值sin θ1sin θ2,最后求出在几次实验中比值sin θ1sin θ2的平均值,即为玻璃砖的折射率.4.注意事项(1)实验中,玻璃砖在纸上位置不可移动.(2)不能用手触摸玻璃砖光洁面,更不能把玻璃砖当尺子用.(3)大头钉应竖直插在白纸上,且玻璃砖每一侧两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应适当大些,以减小确定光路方向时造成的误差.(4)实验中入射角不宜过小,否则会使测量误差大,也不宜过大.(5)本实验中如果采用的不是两面平行的玻璃砖,而是采用三棱镜、半圆形玻璃砖等,那么只是出射光和入射光不平行,同样能测出折射率.例4用三棱镜做测定玻璃折射率的实验,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的一侧插入两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3,P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像,在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图13-1-4所示.图13-1-4(1)在本题的图上画出所需的光路;(2)为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的量是________,________,在图上标出它们;(3)计算折射率的公式是________.解析(1)如图所示,画出通过P 1,P2的入射光线,交AC面于O,画出通过P3,P4的出射光线交AB面于O′.则光线OO′就是入射光线P1P2在三棱镜中的折射光线.(2)在所画的图上注明入射角θ1和折射角θ2,并画出虚线部分,用量角器量出θ1和θ2(或用直尺测出线段EF,OE,GH,OG的长度).(3)n=sin θ1sin θ2(或因为sin θ1=EFOE,sin θ2=GHOG,则n=EFOEGHOG=EF·OGOE·GH).答案见解析对折射率的理解1.光从真空射入某介质,入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则下列说法中正确的是( )A.比值θ1/θ2不变B.比值sin θ1/sin θ2不变C.比值sin θ1/sin θ2是一个大于1的常数D.比值sin θ1/sin θ2是一个小于1的常数解析由折射率概念可知:折射率与介质有关,对于同一束光介质的折射率不变,即n=sin θ1sin θ2不变,又n=cv,故n始终大于1.答案BC折射定律的应用2.一条光线从空气射入折射率为2的介质中,入射角为45°,在界面上入射光的一部分被反射,另一部分被折射,则反射光线和折射光线的夹角是( ) A.75°B.90°C.105°D.120°解析如图所示,根据折射定律sin θ1sin θ2=n,则sin θ2=sin θ1n=sin 45°2=12,θ2=30°,反射光线与折射光线的夹角θ=180°-45°-30°=105°,C正确.答案 C3.如图13-1-5所示,一储油圆桶,底面直径与桶高均为d,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,在A 点沿AB 方向看去,看到桶底上的C 点,C 、B 相距14d .由此可得油的折射率n =________;光在油中传播的速度v =________m/s.(结果可用根式表示)图13-1-5解析 作出光路图如图所示.由题意知,sin α=22,sin β=d4(d 2)2+(d4)2=15=55,故油的折射率n =sin αsin β=102, 光在油中传播的速度v =c n=610×107 m/s. 答案102610×107 测定玻璃的折射率4. 某同学由于没有量角器,他在完成了光路图后,以O 点为圆心,10 cm 为半径画圆,分别交线段OA 于A 点,交线段OO ′的延长线于C 点,过A 点作法线NN ′的垂线AB 交NN ′于B 点,过C 点作法线NN ′的垂线CD 交NN ′于D 点,如图13-1-6所示.用刻度尺量得OB =8 cm ,CD =4 cm ,由此可得出玻璃的折射率n =________.图13-1-6解析 由题图可知sin ∠AOB=ABOA ,sin ∠DOC =CDOC,OA =OC =R ,根据n=sin θ1sin θ2知,n=sin ∠AOBsin ∠DOC=ABCD=102-824=1.5.答案 1.5题组一光的反射现象和折射现象1.关于光的反射与折射现象,下列说法正确的是( )A.光发生反射时,光的传播方向一定改变B.光发生反射时,光的传播方向可能偏转90°C.光发生折射时,一定伴随着反射D.光发生折射时,光的传播方向可能偏转90°解析由光的反射定律可知,反射角等于入射角,不管入射角多大,光发生反射时,光的传播方向都要改变,选项A正确;光发生反射时,当入射角等于45°时,光的传播方向偏转90°,选项B正确;光从一种介质射到两种介质的分界面时,一定有部分光发生反射,选项C正确;光发生折射时,光的传播方向偏转一定小于90°,选项D错误.答案ABC2.关于光的折射现象,下列说法正确的是( )A.光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B.光由一种介质进入另一种介质,传播方向一定改变C.人观察盛水容器的底部,发现水变浅了D.若光从空气射入液体中,它的传播速度一定增大答案 C3.如图13-1-7所示是一束光从空气射向某介质在界面上发生了反射和折射现象的光路图,下列判断中正确的是( )图13-1-7A.AO是入射光,OB为反射光,OC为折射光B.BO是入射光,OC为反射光,OA为折射光C.CO是入射光,OB为反射光,OA为折射光D.条件不足,无法确定解析法线与界面垂直,根据反射角等于入射角,反射光线、折射光线和入射光线都位于法线两侧.入射角大小等于反射角,可知CO为入射光线,OB 为反射光线,OA为折射光线.答案 C4.井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(如图13-1-8所示,水面在井口之下),两井底部各有一只青蛙,则( )图13-1-8A.水井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星B.枯井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星C.水井中的青蛙觉得井口小些,晴天的夜晚,枯井中的青蛙能看到更多的星星D.两只青蛙觉得井口一样大,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星解析这是一道典型的视野问题,解决视野问题的关键是确定边界光线和确定是谁约束了视野等.如本题中由于井口边沿的约束,而不能看到更大的范围,据此作出边界光线如图所示.由图可看出α>γ,所以水井中的青蛙觉得井口小些;β>α,所以水井中的青蛙可看到更多的星星,故选项B正确,A、C、D错误.答案 B题组二折射率及折射定律5.光从空气斜射进入介质中,比值sin isin r=常数,这个常数( )A.与介质有关B.与光在介质中的传播速度有关C.与入射角的大小无关D.与入射角正弦成正比,跟折射角的正弦成反比解析介质的折射率与介质有关,与入射角无关,介质对光的折射率n=c v ,选项D错误,选项A、B、C正确.答案ABC6.如图13-1-9所示,光在真空和某介质的界面MN上发生偏折,那么( )图13-1-9A.光是从真空射入介质B.介质的折射率是1.73C.光在介质中传播速度为1.73×108 m/sD.反射光线与折射光线的夹角是90°答案BCD7.两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中,发生了如图13-1-10所示的折射现象(α>β).下列结论中正确的是( )图13-1-10A.在水中的传播速度,光束a比光束b大B.在水中的传播速度,光束a比光束b小C.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大解析由公式n=sin θ1sin θ2,可得折射率n a<n b,C正确,D错误;由v=cn,n a<n b知v a>v b,A正确,B错误.答案AC8.如图13-1-11所示,有一玻璃三棱镜ABC,顶角A为30°,一束光线垂直于AB射入棱镜,从AC射出进入空气,测得出射光线与AC夹角为30°,则棱镜的折射率为( )图13-1-11A.12B.22C. 3 D.3 3解析顶角A为30°,则光从AC面射出时,在玻璃中的入射角θ1=30°.由于出射光线和AC的夹角为30°,所以折射角θ2=60°.由光路可逆和折射率的定义可知n=sin θ2sin θ1=3,C项正确.答案 C9. 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13-1-12所示,若玻璃对a的折射率小于对b的折射率.当它们从玻璃砖的下表面射出后,有( )图13-1-12A.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.两束光不再相互平行解析 作出两种光线在平行玻璃砖的光路图.根据n a =sin isin r a,n b=sin isin r b,由题意知n a <n b ,r a >r b ,故d ′>d .光线经两侧面平行的玻璃砖后方向不变,折射光线平行.B 对. 答案 B10.(2014·北京理综,20)以往,已知材料的折射率都为正值(n >0).现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n <0),称为负折射率材料.位于空气中的这类材料,入射角i 与折射角r 依然满足sin isin r =n ,但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值).现空气中有一上下表面平行的负折射率材料,一束电磁波从其上表面射入,下表面射出.若该材料对此电磁波的折射率n =-1, 正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( )解析 由公式sin isin r=n 及n =-1,根据题意及图知,i =α时,r =-α,则B 对,A 、C 、D 均错. 答案 B11.(2014·江苏单科,12B(3))Morpho 蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉.电子显微镜下鳞片结构的示意图如图13-1-13.一束光以入射角i 从a 点入射,经过折射和反射后从b 点出射.设鳞片的折射率为n ,厚度为d ,两片之间空气层厚度为h .取光在空气中的速度为c ,求光从a 到b 所需的时间t .图13-1-13 解析设光在鳞片中的折射角为γ,由折射定律sin i=n sin γ在鳞片中传播的路程l1=2dcos γ,传播速度v=cn,传播时间t1=l1v解得t1=2n2dc n2-sin2i,同理,在空气中的传播时间t2=2h c cos i则t=t1+t2=2n2dc n2-sin2i+2hc cos i.答案2n2dc n2-sin2i+2hc cos i题组三测定玻璃的折射率12.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,其实验光路图如图13-1-14所示,对实验中的一些具体问题,下列说法正确的是( )图13-1-14A.为了减少作图误差,P3和P4的距离应适当取大些B.为减少测量误差,P1、P2连线与玻璃砖界面的夹角应适当取大一些C.若P1、P2的距离较大时,通过玻璃砖会看不到P1、P2的像D.若P1、P2连线与法线NN′间夹角较大时,有可能在bb′一侧就看不到P1、P2的像解析实验时,尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间,P2与O点之间,P3与P4之间,P3与O′之间距离要稍大一些.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,也不宜太小.在操作时,手不能触摸玻璃砖的光洁光学面,更不能把玻璃砖界面当尺子画界线.答案AB13.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图13-1-15①、②和③所示,其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其他操作均正确,且均以aa′,bb′为界面画光路图,则图13-1-15甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”).乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”).丙同学测得的折射率与真实值相比_______________________.解析用图①测定折射率时,玻璃中折射光线偏折大了,所以折射角增大,折射率减小;用图②测定折射率时,只要操作正确,与玻璃砖形状无关;用图③测定折射率时,无法确定折射光线偏折的大小,所以测得的折射率可大、可小、可不变.答案偏小不变可能偏大、也可能偏小、还可能不变14.用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率,O为玻璃截面的圆心,使入射光线跟玻璃砖的平面垂直,如图13-1-16所示的四个图中P1、P2、P3和P是四个学生实验插针的结果.4图13-1-16(1)在这四个图中肯定把针插错了的是________.(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是________.计算玻璃的折射率的公式是________.解析如下图所示,将P1P2看做入射光线,P3P4看做出射光线,由题图知,入射光线与界面垂直,进入玻璃砖后,在玻璃砖内传播方向不变,由作出的光路图可知选项A、C错误;而选项B中光路虽然正确,但入射角和折射角均为零度,测不出折射率,只有选项D能比较准确的测出折射率,角度如图,其折射率:n=sin r sin i.答案(1)A、C (2)D n=sin r sin i。
高中物理人教版选修3-4教学教案:第十三章+1+光的反射和折射+Word版含解析
教学设计者基本信息姓名学校学科物理教学设计基本信息课题光的反射和折射年级高二模块选修3-4教科书版本人教版学习主题光的折射、折射率1.整体设计思路(教学设计的思路与学习价值分析)高中阶段只研究在两种介质中并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律。
其中关于入射角与折射角之间定量关系的研究是这节课教学的重点,如果能设计实验来完成这项任务,可以使学生更好的理解折射定律、折射率概念,起到突破折射率难点的作用。
如何能在全班学生面前展示折射的光路,能够定量测量入射角和折射角,达到实验要求的精度,让学生相信我们探究实验数据的真实性,让学生全程参与和体验折射实验的探究过程,却是一个挑战。
教学特意设计了一个带有圆盘刻度的白纸,使得角度的测量最小分度达到1°,估读到0.1°,能够保证测量实验数据的精度,将激光笔、半圆形玻璃砖、有量角器刻度的白纸用磁扣吸在黑板上,方便在班级现场演示不同入射角的折射,全班参与读取数据,在数据的处理上运用先猜测再用实验数据验证的科学研究方法,借用excel 表格处理数据的功能来用图像验证猜测的正确与否,用数学的方法处理物理数据。
关于物质折射率的测定,光路可逆原理和折射定律相结合的应用,将在第二课时中学习。
本节课程设计重点在演示实验探究过程中得到折射定律规律和理解折射率概念,突出观察、猜想、分析的科学方法。
2.目标设计(指向学生素养发展的目标设计)1.物理观念:从物理学视角形成关于光学部分的基本认识,能用光的反射和折射解释和描述一些自然光学现,是物理概念折射率和光的折射定律规律在头脑中的提炼和升华。
2.科学思维:探究光的折射需要遵循的内在规律,是在光从空气射入半圆形玻璃砖这一基本演示实验,从定性和定量两方面进行科学推理,尤其是探究入射角与折射角的定量关系,让学生从不同角度思考,是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化;从实验数据概括出入射角与折射角的正弦之比为常量。
人教版高中物理选修3-4第十三章 第一节 光的反射和折射ppt
n
c v
注意:
(1)折射率这个物理量无单位
(2)折射率都大于1
思考:是不是密度大的物质折射率也大?
介质 金刚石 二硫化碳 玻璃
折射率 2.42 1.63
1.5----1.8
介质 岩盐 酒精
水
折射率 1.55 1.36
1.33
水晶
1.55
空气 1.00028
介质的折射率和密度没有必然的联系,密度 大,折射率不一定大。
内油的深度等于桶高的一半时,仍沿AB方向看去,
恰好看到桶底上的点C,CB两点距离d/4.求油的折
射率和光在油中传播的速度。
A
A
F
d
B C
O
B CD
解: 因底面直径和桶高相等,由此可知 ∠AOF= ∠ABG=450
又∵OD=2CD
CD
1
sinCOD
CD 2 OD 2 5
油的折射率
A
n sinAOF 2 2 10
惠更斯
波动说
一、光的反射
1、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。
A
法线
B
入射光线 入射角 反射角 反射光线
O
2、反射定律:反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反 射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角。
法线
A
B
入射光线 入射角 反射角 反射光线
古老的基础学科,又 是现代科学领域中最 活跃的前沿科学之一
几何光学 物理光学
牛顿
微粒说
17世纪明确形成了两大对立学说
由于波动说没有数学基础以 及牛顿的威望使得微粒说一 直占上风
高中物理 第十三章 光 第1节 光的反射和折射学案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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13。
1 光的反射和折射学习目标知识脉络1。
知道光的反射定律.2.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.3.知道折射率的定义及其与光速的关系,并能用来进行有关计算.(重点)4.掌握插针法测折射率的方法.反射定律和折射定律错误!1.光的反射(1)定义光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时,一部分光会返回到第1种介质的现象.(2)反射定律反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角.2.光的折射和折射定律光的折射光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时,一部分光进入第2种介质的现象入射角折射角入射角:入射光线与法线的夹角折射角:折射光线与法线的夹角折射折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线错误!1.反射定律是确定反射光线位置的规律.(√)2.不是所有的反射现象都遵循反射定律.(×)3.发生漫反射时,反射角不等于入射角.(×)4.一束光从空气进入水中时传播方向一定改变.(×)[后思考]1.人站在平面镜前面会看到自己的像.平面镜成像的特点是什么?【提示】平面镜成的像是虚像,像和物等大,像和物到镜面的距离相等.2.入射角、折射角哪一个较大?【提示】没有前提条件,无法确定.错误!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(斜射),并非一定变化,当光垂直界面入射时,传播方向就不发生变化.2.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.1.关于光的反射与折射,下列说法正确的是()A.光发生反射时,光的传播方向不一定改变B.光发生反射时,光的传播方向可能偏转90°C.光发生反射时,光的传播方向一定改变D.光发生折射时,一定伴随着反射现象E.光发生反射时,一定伴随着折射现象2.如图13。
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物 理
现象是波特有的现象.本章内容的特点是绝大多数的现象
在生活中不易被感知,要类比机械波的特点和规律来掌握
光的波动学说的理论,形成完整的知识体系.
第十三章 光
●考纲须知
内容
要求
光的折射定律
Ⅱ
折射率 全反射、光导纤维
Ⅰ
人 教
版
Ⅰ
物 理
光的干涉、衍射和偏振现象
Ⅰ
第十三章 光
人 教 版 物 理
第十三章 光
与折射角正θ2弦的
之比,叫该介质的
绝对折射率,简称折射率n .用 表示.即:n=
.
第十三章 光
人 教 版 物 理
第十三章 光
反射定律:反射光线在入射光线和法线所决定的平
面内,它与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角. 人 教
版
说明:入射光线、反射光线与法线必共面.
物 理
第十三章 光
如图所示,当光线入射到两种
介质的分界面上时,一部分光被反射
人
教
回 原 来 介 质 , 即 反 射 线 OB. 另 一 部 分
版 物
光进入第二种介质,并改变了原来的
理
传播方向,即光线OC,这种现象叫做
光 的 折 射 现 象 , 光 线 OC 称 为 折 射 光
线.
实验证明,折射光线仍在入射
面内,与入射光线分居法线两侧,折
射光线与法线的夹角称为折射角(r).
教 版
折射面相互平行的长方形玻璃砖,其折射光路如图乙所示, 物 理
光线经过两次折射后,出射光线与入射光线的方向平行, 但发生了侧移.
第十三章 光
特别提醒:
画光路图时应注意的问题
(1)光路是可逆的.
(2)垂直界面入射的光线,折射光线与入射光线在同
人 教
版
一直线上.
物
理
(3)过半圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折.
第十三章 光
如图所示,一条光线由空气射到半圆玻璃砖表面的
圆心处,玻璃砖的半圆表面上(反射面)镀有银,则图示几
个光路图中,能正确、完整地表示光线行进过程的是 (
人
教
版
)
物 理
第十三章 光
答案:C
解析:在圆心处发生折射和反射,进入半圆表面后
沿原路返回,光从玻璃射向空中时在界面上发生反射和折
射.
人 教
人 教 版 物 理
第十三章 光
1.光射到两种介质的界面上时,一部分返回原来
介质的现象叫光的反射
,另一部分进入另一介质,这
种现光象的叫折射
.
2.光的反射和折射遵循的规律分别光叫的反射定
人 教
律、光的折射定律 .在反射和折射现象中, 光路 是 可
版 物
理
逆的.
3.光从真空中
射入某种介质发生折射时,入
射角θ1正的弦
人 教 版 物 理
第十三章 光
※※ 掌握光的反射和折射定律
人
※※ 理解折射率的定义及其与光速的关系
教
版
物
理
※※ 能用光的折射定律解决相关问题
第十三章 光
人 教 版 物 理
第十三章 光
插在水中的筷子,看上去好像在水面处折断了;盛 了水的碗,看上去好像变浅了,这是什么原因?
人 教 版 物 理
第十三章 光
物
理
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 光
(2)玻璃砖对光的折射问题 常见的玻璃砖有半圆形玻璃砖和长方形玻璃砖.对 于半圆形玻璃砖若光线从半圆面射入,且其方向指向圆心, 则其光路图如图甲所示,光线只发生一次偏折.对于两个 人
镜N而言相当于发光点,再找出S1在平面镜N中的虚像S2,
连接S2P,交平面镜N于D2点,连接D2S1交平面镜M于D1,
人 教
版
连接SD1,则光线SD1、D1D2、D2P即为所要作的光线.
物 理
第十三章 光
如图所示,S为点光源,MN为平面镜.(1)用作图
法画出通过P点的反射光线所对应的入射光线;(2)确定其
版
物
理
第十三章 光
人 教 版 物 理
第十三章 光
如图所示,M、N为两个平面镜,S点为一发
光点,P和S点均在纸面内.由S点发出的一条光线先经平
人 教
版
面镜M反射再射向平面镜N,经平面镜N反射后通过P
物 理
点.试画出这条光线的光路.
第十三章 光
解析:根据像和物关于平面镜对称的规律,先找出
S点在平面镜M中的虚像S1点,如图所示,虚像S1对于平面
人 教
版
成像的观察范围.
物 理
第十三章 光
解析:这是一道关于平面镜成像问题的考题,主要
考查对平面镜成像规律的认识,平面镜成像的特点是:等
大正立的虚像.方法是先确定像点的位置,然后再画符合
要求的光线以及与之对应的入射光线.
人 教
版
物
理
第十三章 光
(1)先确定S对应的像S′,连接PS′与MN交于Q点,Q
第十三章 光
人 教 版 物 理
第十三章 光
人 教 版 物 理
第十三章 光
●知识导航 本章讲的光可分为两部分即几何光学和物理光 学.几何光学根据光的直线传播、光的反射定律、光的折 射定律研究光学知识;物理光学研究光的本性,学习光的 人
教 版
干涉、衍射、偏振、色散现象,从波的角度认识光并讨论 物 理
第十三章 光
特别提醒:
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.
人 教
版
物
理
第十三章 光
(1)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 人 教
版
与折射角的正弦成正比.斜射入某种介质发生折射时,
一些与光的本性有关的实例. 本章的重点是光的折射定律,全反射概念及各种光
路图的作法.难点是双缝干涉实验和全反射现象.
第十三章 光
●学法指导
(1)本章始终贯穿一个模型“光线”,引入光线,能
形象地表示出光的传播路径和方向,作出光路图可以把光
问题转化为几何问题,便于研究.
人
教
版
(2)通过机械波的学习,使我们知道干涉现象和衍射
入射角i的正弦跟折射角r的正弦之比n,叫做这种介质的折
射率:
第十三章 光
特别提醒:
①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跟光在这种介质中传播速度v之比,
即n=
人 教
版
②折射率n是反映介质光学性质的物理量,它的大
物 理
小由介质本身及入射光的频率决定,与入射角、折射角的
大小无关.
第十三章 光
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?
人
教
版
解析:介质的折射率与介质的密度没有必然的联系,
物 理
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.
第十三章 光
(1)常规思路
人 教
版
①根据题意画出正确的光路图.