13.1光的反射和折射
13.1光的反射和折射
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。
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。
高中物理 13.1 光的反射和折射课件 新人教版选修34
光
1．光的反射和折射
自学线索
学 基础导学
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：光从第一种介质射到它与第二种介质的 _分__界__面___时，一部分光会_返__回___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_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)入射角、折射角、反射角均以法线为标准来确定，注意法 线与界面的区别．
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
解析： 假如地球周围没有大气层，太阳光将沿 直线传播，如图所示，在地球上 B 点的人将在太阳 到达 A′点时看到日出；而地球表面有大气层，由于 空气折射率大于 1，并且离地球表面越近，大气层越密，折射率 越大，太阳光将沿如图中 AB 曲线进入在 B 处的人眼中，使在 B 处的人看到了日出．但 B 处的人认为光是沿直线传播的，则认为 太阳位于地平线上的 A′点，而此时太阳还在地平线下，日出时 间提前了，所以无大气层时日出时间将延后．
2－1：如图所示，两束单色光 a、b 分别照射到 玻璃三棱镜 AC 面上，穿过三棱镜后互相平行，则( )
2．折射及折射定律 (1)光的折射：光线从一种介质照射到两种介质的分界面时， 一部分光_进__入___另一种介质的现象． (2)入射角与折射角的定性关系： ①入射角：入射光线与_法__线___间的夹角． ②折射角：折射光线与__法__线__间的夹角． ③实验表明：入射角变化时，__折__射__角随着改变．
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
光的反射和折射 课件
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ssiinn θθ21＝n，则 sin θ2＝sinnθ1＝ sin 425°＝12，θ2＝30°，反射光线与折射光线的夹角 θ＝180°－ 45°－30°＝105°，C 选项正确.
答案 C
(2)折射定律(如图1所示)
折射光线与入射光线、法线在同一平面 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，即
sin sin
θθ12＝n12
.(式中n12是比例常数)
图1
(3)在光的折射现象中，光路可逆 .
3.注意：(1)应用折射定律和反射定律解题的关键是确定 入射角、反射角和折射角.画出正确的光路图是解题的必 要前提.(2)入射角、折射角、反射角均以法线为标准来确 定，注意法线与界面的区别.
(9)改变入射角θ1，重复上面的步骤再做三、四次，量出 相应的入射角和折射角.
(10)算出不同入射角时
sin sin
θ1 θ2
的值，求出几次实验中的平
均值就是玻璃的折射率.
典例精析
一、反射定律和折射定律的应用
例1 一束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
(3)θ1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角； 而θ2为介质中的光线与法线的夹角，也不一定为折射角. (4)介质的折射率与介质的密度没有必然联系.
三、实验：测定玻璃的折射率 1.实验原理 用插针法确定光路，找出与入射光线相应的出射光线，就 能在玻璃砖中画出对应的折射光线，从而可以测出一组对 应的入射角和折射角，根据折射定律，便可求出玻璃的折 射率. 2.实验器材 玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉(3～4枚)、量角 器、直尺、铅笔.
13.1 光的反射和折射
某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度 c跟光在这种介质中的传播速度v之比．即：
c n v
所有介质的折射率都大于1
折射率 对于折射率应从下面几个层次来理解———— 1、在光的折射现象中，折射角随着入射角的变化而 变化，而两角的正弦值之比是个常数． 2、对于不同的介质，此常数的值是不同的．n是 一个反映介质光学性质的物理量 3、介质的折射率是由介质本身性质决定的．它取 决于光在介质中传播的速度．
i
单色光经玻璃 砖后，侧移而 传播方向不变
r
i
r
第十三章 光
第一节 光的反射和折射
实验演示 当窄光束由空气斜射向玻璃表面时，入射光的反射和 折射现象是怎样的？下面的这副画面，你能解释它的拍摄 光路吗？
一、光的反射和折射
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。
法 线
入 射 角 反 射 角
有大气，看到太阳更早没有大气，将 迟一些看到太阳
例：光线以30°的入射角从玻璃射向空气， 它的反射光线与折射光线成90 °夹角，则 玻璃的折射率为——？
r
空气
3
玻璃
β
i
例：
光在某种介质中的传播速度是
2.122×108m/s，当光线以30°入射角由该
介质射入空气时，折射角为多少？
45°
例：光线从空气中以入射角i射在玻璃 砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入 空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行 的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向。
界面
r=?
玻璃
实验过程：
应用1：
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。
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四、知识应用
实验演示：测玻璃砖的折射率
玻璃是一种透明介质，光从空气入射 到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的 折射率测出来？
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实验原理：
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钓鱼湾
储光羲
垂钓绿湾春， 春深杏花乱。 潭清疑水浅， 荷动知鱼散。 日暮待情人， 维舟绿杨岸。
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视深度(看到的深度)
小于实际深度
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1、根据折射率的定义：
n sin i sin r
要测折射率，必须知道与一个折射现象对应的折射
角和入射角。 法线
i=?
空气
界面
r=?
玻璃
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实验器材：
玻玻璃璃砖砖、白 纸、大头针若干
、
、
铅笔、直尺、量角器等。
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折射定律
（斯涅耳定律）
N
θ1
O
θ2
N'
空气 玻璃
B
由光路可逆，可知：
空气→玻璃 n12 大于 1 玻璃→空气 n21 小于 1
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威里布里德·斯涅耳简介 威里布里德·斯涅耳（1591-1626），荷兰数学家和物理 学家，曾在莱顿大学担任数学教授。斯涅尔最早发现了光的折射 定律，使几何光学的精确计算成为了可能。折射定律（也称斯涅 耳定律）是从实验中得到的，未做任何的理论推导，虽然正确， 但却从未正式公布过。只是后来惠更斯和伊萨克．沃斯两人在审 查他遗留的手稿时，才看到这方面的记载。 首次把折射定律表述为今天的这种形式的是笛卡儿，他没做 任何的实验，只是从一些假设出发，并从理论上推导出这个定律 。笛卡儿在他的《屈光学》（1637）一书中论述了这个问题。 折射定律是几何学的最重要基本定律之一。斯涅耳的发现为 几何光学的发展奠定了理论基础，把光学发展往大大的推进了一 步。
光的反射与折射 课件
练习：（教材48页课后习题2）
应用
畅所欲言： 你身边，有哪些地方应用了
光的反射？光的折射？
光的折射
请你帮助渔民成功抓到鱼吧！
光的折射
人在水上看到 物体的像，比 实际物体位置 偏上，感觉鱼 比较浅。
光的折射
射 水 鱼 “ 懂 物 理 ” ？
它 能 精 确 喷 水 击 中 水 上 的 猎 物 ！
北欧挪威小镇留坎， 靠近北极圈，四面环 山，每年9月到下年3 月都照射不到阳光。
§13.1光的反射和折射
——授课教师：孙晶
光的反射
1.定义： 光从第一种介质射到它与第二种介质的分界面时，一部分光会 返回到第一种介质，这个现象叫做光的反射。
2.反射定律：
反射光线与入射光线、法线处在同一平面内；反射光新与入射 光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
分析：根据折射现象中光路可逆性，以及折射率的相关公 式，可求解。 解：因为底面直径与桶高相等，所以∠AON= ∠BON’=45°
又 ON’=2CN’ 故 sin ∠CON’=1/√5 所以n=sin ∠AON/ ∠CON’ ≈1.58 由公式 45°
得:v=c/n=1.9×108m/s
d/2
d/4
入射光线
入射角
折射角
折射光线
光的折射
折射光线
折射角
入射角
入射光线
光 路 可 逆
光的折射
探究活动：折射角和入射角的关系
光的折射
特点：
① 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。 ②当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角； 当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。 ③在折射现象中，光路也是可逆的。 ④当入射角增大时，折射角也随着增大。
高中物理 第章 光 .1 光的反射和折射课后提升作业高二物理试题
积盾市安家阳光实验学校13.1 光的反射和折射课后提升作业【基础达标练】1.关于光的折射现象,正确的说法是( )A.光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B.折射律是托勒密发现的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,它的传播速度一增大【解析】选C。
光的反射也可改变光的传播方向,A错;折射律是斯涅耳发现的,B 错;由于折射现象,人观察盛水容器的底部时,发现水变浅了,C对;由公式n=cv知光从空气射入液体中,传播速度要变小,D 错。
2.假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到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.在某些将提前,在另一些将延后D.不变【解析】选B。
如图所示,假设地球表面不存在大气层,则地球上M处的人只能到太阳运动到S处才看见日出,而地球表面存在大气层时,太阳运动到S′处,阳光经大气层折射后即射至M点,不存在大气层时观察到日出时刻与实际存在大气层的情况相比将延后,B正确。
3.(多选)一束光从某种介质射入空气中时,入射角θ1=30°,折射角θ2=60°,折射光路如图所示,则下列说法正确的是( )A.此介质折射率为√33B.此介质折射率为√3C.光在介质中的速度比在空气中小D.光在介质中的速度比在空气【解析】选B、C。
由入射角、折射角及折射率的含义知n=sinθ2sinθ1,故A错误,B正确;又由n=cv知C正确,D错误。
【总结提升】解决光的折射问题的方法(1)根据题意画出正确的光路图。
首先要找到入射的界面,同时准确地作出法线,再根据折射律和入射光线画出折射光线,找到入射角和折射角,要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角。
(2)利用几何关系确光路图中的边、角关系,与折射律n=sin isinr中的各量准确对,比如一要确准哪个角在分子上、哪个角在分母上。
(3)利用折射律n=sin isinr、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。
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.
13.1 光的反射和折射
13.1 光的反射和折射
课标解读
1、掌握光的反射和折射定律 2、理解折射率的定义及其与光速的关系 3、能用光的折射定律解决相关问题
一、反射定律
1.反射光线与入射光线、法线处在 同一平面内 2.反射光线与入射光线分别位于法 线的两侧 3.反射角等于入射角。
入 射 光A
法 线
N
入射角 反射角
光从空气射入玻璃
N
入射角
θ1 O
空气
玻璃
θ2 B
N' 折射角
斯涅耳
2.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。
A
sinθ1 sinθ2
n12
n12为比例常数，与两种介质的性质有关
N
入射角
θ1 O
空气
玻璃
θ2 B
N' 折射角
n sin i C sin r v
入射角
θ1 O
空气 玻璃
θ2 B
N' 折射角
n C v
由于光在真空中的速度C大于光在任何其他介质
中的速度v，因而任何介质的折射率n都大于1.
探究： 玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界 面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？
例1.如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为 3 ，今有 一束单色光从AB侧面入射，经AB面折射后，折射光线偏离入射光线300 角。求光在AB面的入射角及AC面的折射角。
反 射 光 B线
线
i i’
O
注意： 1.反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同
2.波遇到两种介质界面时，总存在反射。。
光的反射和折射
13．1光的反射和折射【梳理知识点】 一、反射及反射定律（1）光的反射：光从一种介质射到它与另一种介质的______时，一部分光会返回到第一种介质的现象。
（2）反射定律：反射光线与入射光线、法线在______，反射光线与入射光线分别位于法线的______；反射角____入射角。
二、折射及折射定律（1）光的折射:光从一种介质照射到两种介质的________时，一部分光进入另一种介质的现象。
（2）折射定律：折射光线与入折射光线、法线处在________内，折射光线与入折射光线分别位于_________的两侧，_________与折射角θ2的正弦成正比，即________=n 12 （3）光路可逆性：在光的反射现象和折射现象中，光路都是_______的。
三、折射率：（1）定义：光从_________射入某种介质发生折射时，入射角θ1的________与折射角θ2的________之比，叫该介质的绝对折射率，简称折射率，用________表示。
（2）定义：n= _____。
（3）折射率与光速的关系：光在不同介质中的________不同，且都________光在真空中的传播速度；某种介质的折射率等于光在________的速度与光在________的速度之比，即n= _____。
(4) 任何介质的折射率都 1. 四、光穿过平行板玻璃砖时的规律(1)不会改变入射光的性质和方向，只使光线向偏折方向平行偏移，且入射角i 、玻璃砖厚度h 和折射率n 越大，侧移d 。
(2)平行光照射到平行玻璃砖上，出射光的宽度 入射光的宽度，而玻璃砖中折射光的宽度 入射光的宽度。
【针对练习】1．如果光线以大小相等的入射角，从真空射入不同介质，若介质的折射率越大，则( )A ．折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越大B ．折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越小C ．折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越大D ．折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越小2．单色光在真空中的传播速度为c ，波长为λ0，在水中的传播速度是v ，波长为λ，水对这种单色光的折射率为n.当这束单色光从空气斜射入水中时，入射角为θ1，折射角为θ2，下列说法中正确的是( ) A ．v ＝c n ，λ＝λ0cvB ．λ0＝λn ，v ＝c sin θ2sin θ1C ．v ＝cn ，λ＝λ0v cD ．λ0＝λn ，v ＝c sin θ1sin θ23．空中有一只小鸟，距水面3 m ，其正下方距水面4 m 深处的水中有一条鱼.已知水的折射率为34，则鸟看水中的鱼离它 m ，鱼看天上的鸟离它 m. 4．一束光从某种介质射入空气中时，入射角θ1＝30°，折射角θ2＝60°，折射光路如图所示，则下列说法正确的是( )A ．此介质折射率为33B ．此介质折射率为 3C ．相对于空气此介质是光密介质D ．光在介质中速度比在空气中大 5．如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( ) A ．入射角等于50°B ．入射光线与反射光线的夹角为80°C ．反射光线与平面镜的夹角为40°D ．现在的反射光线与原来的反射光线之间的夹角为40° 6．光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( )A ．2B ．3C ．22 D ．337．两束细平行光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，若玻璃对a 的折射率大于对b 的折射率。
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。
高中物理选修3-4 13.1光的反射和折射
B
F O
CD
光在油中的传播速度 由n= c 得：v= c = 3.0108 m / s 1.9108 m / s
v
n 1.58
例2、如图1、2、3为三条光线请根据光路走向判断:
22
1)1、2、3哪条为入射光线、折射光线、反射光线？
2）AB、CD哪个是界面？哪条是法线？
AA
3是入射光线、2是反射光线、1是折射光线
AB是法线、CD是界面
33
CC 11
E
BB
DD
例3 .水的折射率等于4/3，玻璃的折射率等于1.5，那么光在水中的传
播速度比在玻璃中的传播速度 快 ，光在水中的传播速度与在玻璃
中传播速度之此等于 9：8
。 v= c 得 v水 = n玻 1.5 9 n v玻 n水 4 8 3
例4、一束光线由空气射入某种介质，如 图所示。在界面上发生反射和折射，已 知入射角为60°，反射光线与折射光线 成90°，求介质的折射率。
A´ A
空气 界面
水
温馨提示： 水
人在水上看到 物体像，比实际 物体位置偏上， 感觉水比较浅。
空气
水
硬币
渔民叉鱼
由于光的折射，水中物体的位置 看起来比实际位置要高些。
渔民怎样才能叉到鱼？
3、折射率
光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦
之比为一常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的，它是一
探究：折射角与入射角的定量关系
光由空气射入玻璃时入射角θ1和折射角θ2的数值表
入射角 折射角 θ1 / θ2 sinθ1/sinθ2
50
3.30
100
6.70
13.1光的反射和折射
13.1光的反射和折射【学习目标】1.掌握光的反射和折射定律;2.理解折射率的定义及其与光速的关系; 理解折射率的物理意义；3.能用光的反射、折射定律解决相关问题【课前预习】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，另一部分进入另一介质，这种现象叫。
2.光的反射和折射遵循的规律分别叫、。
在反射和折射现象中，是可逆的．3.光从射入某种介质发生折射时，入射角θ1的与折射角θ2的之比，叫该介质的绝对折射率，简称折射率．用表示．即：n＝，折射率与光速的关系：n＝。
【学习过程】任务一：光的反射定律1.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．说明：○1入射光线、反射光线与法线必共面.○2在光的反射现象中，光路是可逆的。
2.练习：（1）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面镜M反射再射向平面镜N，经平面镜N反射后通过P点．试画出这条光线的光路．（2）如图所示，S为点光源，MN为平面镜．a.用作图法画出通过P点的反射光线所对应的入射光线；b.确定其成像的观察范围．任务二：光的折射1.折射现象如图所示，当光线入射到两种介质的分界面上时，一部分光被反射回原来介质，即反射线OB.另一部分光进入第二种介质，并改变了原来的传播方向，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，折射光线仍与入射光线、法线处在同一平面内，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θ2．2.折射定律：(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．入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即1122sinsinnθθ=(2)折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角θ1的正弦跟折射角θ2的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称，用符号n表示，即n= ，根据惠更斯原理，若光在真空中传播速度为c，在该介质中传播速度为v，则n= 。
光的反射和折射
13.1《光的反射和折射》导学案学习目标：（1）知道光的反射定律并会解决一些简单问题；（2）认识光的折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义；（3）知道折射定律，会解释相关光现象和计算有关问题；（4）知道折射率的概念，并会计算介质的折射率。
自学指导：带着以下问题阅读课本：一、反射定律：1、入射光线、反射光线、法线间关系，反射角、入射角关系？2、你还记得平面镜成像原理吗？其成像的特点是什么？对应训练：如图所示，平面镜AB水平放置，入射光线PO与AB夹角为30°，当AB转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )A．入射角等于50°B．入射光线与反射光线的夹角为80°C．反射光线与平面镜的夹角为40°D．反射光线与AB的夹角为60°二、折射及折射定律：1、什么是入射角、折射角？2、入射光线、折射光线、法线间关系，反射角、折射角关系？问题探究：1、光的反射和光的折射的区别？2、“对在光的反射和光的折射现象中，光路也是可逆的。
”中的可逆如何理解？3、想一想我们“看到”物体的原理是什么？4、从下表中你可以得出什么结论？入射角i(°) 折射角r(°) i/r sini/sinr10 6.7 1.50 1.4920 13.3 1.50 1.4930 19.6 1.53 1.4940 25.2 1.59 1.5150 30.7 1.63 1.5060 35.1 1.67 1.5170 38.6 1.81 1.5080 40.6 1.97 1.51三、折射率：1、折射率的物理意义是什么？2、绝对折射率的定义是什么？3、当光从空气以相同入射角射入介质中，折射率越大，折射角、光线偏折情况如何？4、折射率与光速的关系是什么？对应训练：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？师生小结：13.1《光的反射和折射》演练案1．在平面镜中看到的时钟钟面的像如图所示，则此时钟所指的时刻为 ( )A ．9∶20B ．3∶40C ．2∶40D ．4∶502．如图所示是发生日食的示意图，则人在图示的哪个地方能看到日环食( )A ．Ⅰ处B ．Ⅱ处C ．Ⅲ处D ．均观察不到3．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°4．光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( )A ．2B ．3C ．22D ．33 5．由某种透明物体制成的等腰直角棱镜ABO ，两腰都为16cm ，且两腰与Ox 和Oy 轴都重合，如图所示，从BO 边的C 点注视A 棱，发现A 棱的位置在D 点，在C 、D 两点插上大头针，测出C 点的坐标为(0，12)，D 点的坐标为(9，0)，则该透明物质的折射率为 ( )A ．n ＝34B ．n ＝45C ．n ＝23D ．n ＝676．如图所示AB 为一直立的平面镜，P 1P 2是水平放置的米尺（有刻度的一面朝着平面镜），MN 是屏，三者互相平行。
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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。
第十三章·§1《光的反射和折射》问题解决——评价单
解决几何光学问题的关键在于：
①画出正确的光路图：画出规范的光路图是找到几何关系的基础。
要用刻度尺画光路图；用带箭头的实线表示光线，法线和其他辅助线均用虚线表示。
②寻找几何关系：几何关系（边、角关系）往往存在于三角形中，所以在光路图中作出辅助线，在直角三角形、等腰三角形、相似三角形等几何图形中寻找几何关系是解决问题的关键。
1．如图中所示，观察水中的硬币时，观察者看到硬币的位置与实际位置相比 A ．在实际位置的上方 B ．在实际位置的下方 C ．在实际位置的左方 D ．在实际位置的右方 2．一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角可能是 A ．小于40° B ．在50°～100°之间 C ．在100°～140°之间 D ．大于140° 3．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如图所示，由此可以判断
A ．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
4．如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形．细光束从空气射向柱体的O 点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.已知玻璃柱的折射率为3，入射角为45°(相应的折射角为24°)．现入射光绕通过O 点垂直于纸面的轴线逆时针转过15°，如图中虚线所示，则
A ．光束1转过15°
B ．光束1转过30°
C ．光束2转过的角度小于15°
D ．光束2转过的角度大于15°
5．如图所示，有玻璃三棱镜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，测得出射光线与入射光线夹角为30°，则棱镜的折射率为 A.12
B.
22
C. 3
D.
33
*6．如图所示，两块相同的玻璃直角三棱镜ABC ，两者的AC 面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质．一单色细光束O 垂直于AB 面入射，在图示的出射光线中 A ．1、2、3(
彼此平行
)
中的任一条都有可能
B．4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能
C．7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能
D．1、2、3、4、5、6、7、8、9中的任一条都有可能
7．用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖
的平面垂直，如图所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果：在这四个图中肯定把针插错了的是.
8．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11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＝________.
9．在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中,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下图①、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
(1)甲同学测得的折射率与真实值相比
__________(填“偏大”“偏小”或“不变”).
(2)乙同学测得的折射率与真实值相比
__________(填“偏大”“偏小”或“不变”).
(3)丙同学测得的折射率与真实值相比__________.
偏小，不变，可能偏大也可能偏小、不变。
*10.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MN垂直并接触于A点．激光a以入射角θ1＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑．求两个光斑之间的距离L.。