高二物理选修3-4-13.1--光的反射和折射
(人教版)高中物理选修3-4课件：13.1光的反射和折射
练 随堂演练
测 达标训练
二、折射率
1．定义：光从_真__空___射入某种介质发生折射时，入射角 θ1 的__正__弦__与折射角 θ2 的__正__弦__之比，叫该介质的绝对折射率，简 称__折__射__率___．用 n 表示．
sin θ1 2．定义式：n＝__si_n__θ_2 _.
3．折射率与光速的关系
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
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
测 达标训练
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．
测 达标训练
解析： 根据题意可知 b 光通过三棱镜后，传播方向偏离 原来方向大，所以 b 光折射率大，故 A 错，B 对；根据 v＝nc， 折射率大的在介质中的速度小，故 C 对，D 错．
答案： BC
物理 选修3-4
第十三章 光
学 基础导学
讲 要点例析
练 随堂演练
测 达标训练
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＝ssiinn θθ12.
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习第十三章 光第一节光的反射和折射知识点1光的折射定律 折射率1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！②表达式：2211sin sin θθn n =③在光的折射现象中，光路也是可逆的2）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，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示sin sin n θθ=大小n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。
发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：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？解：由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。
）练习：1、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 n v =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°2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A ．小于40°B ．在40°与50°之间C ．大于140°D ．在100°与140°与间3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( )A ．15°B ．30°C ．60°D ．105°知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究）1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′2．实验方法：插针法例题：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 ．2 B ．3 C ．22 D ．33 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1＝45º时，折射角多大？2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？（1）300（2）arctan 23、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3第二节全反射知识点：光的全反射i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。
高中物理 13.1 光的反射和折射课件1 新人教版选修3-4
光由真空以相同的入射角射向不同的介质时，折射角是不同的，为什么？ 答案 因为不同介质对光的折射率不同.
二、折射率
要点提炼
1.折射率 (1)定义式：n＝
(2)折射率与光速的关系：n＝ 2.对折射率n的理解
sin θ1 . sin θ2
.
c v
(填“大于”、“小于”或“等于 大于
(1)由于c＞v，故任何介质的折射率都 ”)1.
平均值
典例精析
例1 是( A.75° 解析
一、反射定律和折射定律的应用
一束光线从空气射入折射率为 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 ) B.90° C.105° D.120° ＝n，sin C
2
θ1 sin θ2 则sin θ2＝ ＝ ＝ ， θ ＝ 30 °，反 2 1 sin θ1 sin 45° 射光线与折射光线的夹角 θ＝180 2 °－30° n 2 °－45
二、折射率
(2)折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由
及入射光的 决定，与入射角、折射角的大小 . 频率 介质本身 (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 无关 线与法线的夹角，也不一定为折射角，产生这种现象的原因是由于光路的 可逆性. (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 如图2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O′B，从而画出折射光线OO′，量出折射角θ2，再根据n＝ 图2 出玻璃的折射率. 算
sin θ1 sin θ2
高中物理选修3-4 第十三章光的反射和折射
11
一、光的反射和折射 ⑥入射角的正弦和折射 角的正弦成正比
n = 12
比例常数
斯涅耳定律
空气
空气---水 n 大于 1 水
水 ---空气 n 小于 1
12
二、折射率
1.定义式：n =
2．强调说明：
（1）折射率-----是光从真空射入某种介质
介质
折射率
介质
金刚石
二氧化碳
玻璃
2.42 1.63 1.5-1.8
岩盐 酒精
水
水晶
1.55
空气
折射率
1.55 1.36 1.33 1.00028
真空本身的折射率 = 1
15
二、折射率
5．折射的原因
研究表明： 光在不同介质中的速度不同，这正
是发生折射的原因。
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之比：
2
一、光的反射和折射 入射角
入射光线
空气
θ1
反射角 反射光线
水
折射角
θ2 折射光线
3
一、光的反射和折射
1．光的反射：光从第1种介质射到它与第2种介
质的界面时，一部分光返回到第1种介质的现
象。
法线
A
B
入射光线 入射角 反射角 反射光线
2．光的反射定律
平面镜 O
（1）反射光线、入射光线和法线同平面
光 路 可
（2）反射光线和入射光线分居法线两侧 逆
（3）反射角和入射角相等
4
一、光的反射和折射
3．光的折射：光从第1种介质射到它与第2种介
质的界面时，另一部分光进入第2种介质的现
高中物理选修3-4课件：13.1 光的反射和折射
3．实验步骤 (1)如图3Fra bibliotek示，将白纸用图钉钉在平木板上．
图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．
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)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，即
sin sin
θ1 θ2
＝n12.
图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 P1、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. (3)n＝ssiinn θθ12. 答案 见解析
人教版高中物理选修3-4课件 13 光的反射与折射课件
第十三章 · 光
第一节 光的反射和折射
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。
一、光的反射和折射 判断入射、折射、反射光线、法线、界面？
光的反射：光射到介质1、介质2的界面时，一部分光返回到介质1的现象
折
射
光的折射定律：两介质、共面、异侧、不等大
3、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
定义式：
n12
sin1 sin2
决定式：n12
C
v
恒大于1，c v
物理意义：反应光线从真空折射到另一介质时光线折射程度的物理量
4、实验：测定玻璃砖的折射率："点"~"线"~"角"~"率"
（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
（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方向入射光 通过玻璃砖后的传播方向
Ａ
Ａ
Ｎ
Ｏ
Ｂ
Ｂ ＣＭ
解: 因底面直径和桶高相等,由此可知
∠AOF= ∠ABG=450 又∵OD=2CD
油的折射率
光在油中的传播速度
我们是怎样看到水中的鱼的？ 有光从水中传到我们的眼睛。 光从一种介质进入另一种介质传播
光的折射
从水中看水面上的物体，物体比实际的高度要高
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
编辑ppt
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。
最新精编高中人教版选修3-4高中物理13.1光的反射和折射公开课优质课教学设计
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,习光的干涉、衍射、激光的特性及应用等知识。
让我们一起打开光的大门,在光世界的殿堂中遨游吧!课时131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,教中要充分重视。
折射是在初中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。
高二物理选修34第十三章：13.1光的反射和折射(无答案)
高二物理选修34第十三章：13.1光的反射和折射（无答案）第 2 页第 3 页第 4 页探究点一：光的反射现象及反射定律 1、一般说来，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，这个现象叫做光的 _。
2、反射定律：反射光线与入射光线、法线处在___ _____，反射光线与入射光线分别位于法线 两 侧 ；反射角___ 入射角。
3、反射现象中光路是可逆的。
探究点二：光的折射现象及折射定律 1、光从一种介质射入另一种介质，传播方向发生改变的现象叫做光的____ ____。
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，即__ ______。
（斯涅尔）3、折射现象中光路也是可逆的。
深度理解： 折射定律表达式1221sin sin n =θθ是荷兰数学家__________由______ ____得来的.探究点三：折射率物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的________与折射角的________之比，叫做这种介质的__________________，简称________。
研究表明，光在不同介质中的速度不同；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________之比即________，任何介质的折射率n 都________。
计算公式：物理意义：折射率是表示介质对光线 的物理量，由 可知，当θ1一定时，n 越大，θ2越小，此时光线的折射角就越小，即光线偏折程度就越大。
决定因素：折射率n 的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角大小无关。
深度理解：1、 光从介质1射入介质2（二者都不是真空），可能有几种折射情况？2、为什么折射率n都是大于1的并且是没有单位的?3、由于光的折射现象，会使人看到水池中的鱼比实际的位置高一些还是低一些？水中的人看到岸上的树比实际的高度高一些还是低一些呢？为什么？画图说明。
物理：13.1_光的反射和折射_课件(人教版选修3-4)
2．光的折射和折射定律 (1)折射现象：光线从第1种介质照射到它与第2种介 进入 质的分界面时,一部分光会_____第2种介质的现象． (2)折射定律 同一平面 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_____的两侧；入射角的 法线 sinθ1/sinθ2 正比 正弦与折射角的正弦成_____，即____________＝
A．b的下方
C．b处
B．b的上方
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． 【方法总结】 人眼是根据最终射入的光的
尝试题 4、 有人在游泳池岸边“竖直”向下观 察池水的深度，看上去池水的视深为 h，已知 4 水 的 折射 率 为 ， 那么 池 水的 实 际深 度 H＝ 3 ________.
二、对折射率的理解 1．物理意义 折射率是一个反映介质的光学性质的物理量，由 n＝ sinθ1 可知；当 θ1 一定时，n 越大，θ2 越小，此时光线 sinθ2 的偏折角 Δθ＝θ1－θ2 就越大，即 n 越大，光线的偏 折角度就越大． ※介质对光线偏折程度的一个物理量 2．决定因素 折射率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，“折射率与入射角的正弦 成 正 比” 的说 法 和“ 折射 率与 折 射角的 正 弦成 反 比”的说法都是错误的．
图13－1－1
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
一直线上．
(3)过半圆形玻璃砖圆心的光线在圆弧处不偏折．
光的反射、折射光路的计算
尝试题 6、(2011 年徐州模拟)如图 13－1－4 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.
高中物理人教版选修3-4课件：13.1 光的反射和折射
(3)光路的可逆性:在光的折射中, 光路是可逆的。
3. 折射率 (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)定义式:n=������������������θ 。
2
������������������θ1
������������������θ2
射率。
[实验器材]一块两面平行的玻璃砖, 白纸, 木板, 大头针(4 枚), 量 角器(或圆规、三角板), 刻度尺, 激光笔, 铅笔等。 [实验步骤] (1)把白纸铺在木板上。 (2)在白纸上画一直线 aa' 作为界面,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。
2 2 ������������������θ1
率。
若实验室中只有三角形玻璃砖,没有长方形玻璃砖,还能测出折射率 吗? 提示:插针法的作用是找出玻璃砖内的光路,其关键是确定入射点和 出射点,而入射点和出射点是利用插针后确定的直线与界面相交而 得到的,实验的要点是插准大头针,画准玻璃砖边界线,而与所选玻璃 砖两边平行与否无关,所以用三角形玻璃砖也可以测出折射率。
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。 (3)光路的可逆性:在光的反射中, 光路是可逆的。 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 部分光进入另一种介质的现象。 (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 θ1 的正弦与折射角 θ2 ������������������θ1 的正弦成正比, 即������������������θ =n12 (n12 是比例常数)。
选修3-4_13.1_光的反射和折射
岩盐 酒精
水 空气
1.55 1.36 1.33 1.00028
真空折射率 = 1
6. 意义：反映介质对光的偏折能力的大小 7.折射原因：光在不同介质中的速度不同
四、学生实验：测玻璃砖的折射率
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？
1、原理：折射定律 n sin i sin r
（5）玻璃砖宽度在5cm以上（让折射光线长点以减小误 差）
4、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
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。
假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时
（4）光路可逆：沿原来的折射光线入射，将沿原来入 射光线射出
思考；入射角、折射角大小关系静与介质的关系 ？
当光从空气（光疏介质）斜射入 水中（光密介质）时，折射角小 于入射角
当光从水（光密介质）斜射入空
气（光疏介质），折射角大于入
射角
空
气
水
分析表格数据思考：
入射角和折射角有什
么定量关系呢？
1
2
3
光由空气射入玻璃时入射 4 角θ1和出射角θ2的数值表:
5
入射角正弦和折射 6
角正弦比值相等
7
8
入射角
50 100 150 200 300 400 500 800
折射角
6.70 10.10 13.40 16.70 19.60 25.20 30.70 40.60
θ1 / θ2
1.49 1.49 1.49 1.50 1.53 1.59 1.63 1.97
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
高中物理第十三章第1节光的反射和折射课件选修34高二选修34物理课件
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(3)由于
n>1，从公式
n＝ssiinn
θ1看，光从真空斜射向任何其他 θ2
介质时，入射角都大于折射角．类推可知，当光从折射率小
的介质斜射向折射率大的介质时，入射角大于折射角．
2．折射率的计算方法
(1)n＝ssiinn θθ12，这种方法是用光的折射现象来计算． (2)n＝cv，这种方法是用光速来计算．
2．(2017·高考全国卷Ⅱ)一直桶状容器的高为 2l，底面是边长 为 l 的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴 DD′、 垂直于左右两侧面的剖面图如图所示．容器右侧内壁涂有反 光材料，其他内壁涂有吸光材料．在剖面的左下角处有一点 光源，已知由液体上表面的 D 点射出的两束光线相互垂直， 求该液体的折射率．
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解析：由几何关系 sin i＝2DR，解得 i＝45°
则由折射定律ssiinn γi＝n，解得 γ＝30°
且 i＝γ＋α2，解得 α＝30°. 答案：30°
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对折射率的理解和计算 1．对折射率的理解 (1)折射率 n 是反映介质光学性质的物理量，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． (2)从公式 n＝所以任何介质的折射率都大于 1.
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命题视角 1 光的反射与折射现象
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
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(2)折射角增大为原来的2倍,入射角也增大为原 来的2倍。 ( )
(3)光在同一种均匀介质中传播时,也可以发生 折射现象。 ( )
物理
(4)当入射角为0°时,折射角也等于0°。( ) (5)入射角变化,折射角也随之变化,但入射角一 定大于折射角。 ( )
物理 2、光的折射
1、定义：光从介质1斜射入介质2时，传播方向发生改 变的现象
2、规律：
（1） 折射光线、入射 光线、法线在同一平面
入射光线
θ1
内.
空气
（2） 折射光线和入射光
线分居法线两侧
（3）当入射角增大时，折射水角也随着增大θ2 折射光线
（4）光路可逆：沿原来的折射光线入射，将沿原来入 射光线射出
没有大气
有大气
物理
物理
【课堂回眸】
物理
同学们
再见
介质
折射率
介质
折射率
金刚石
2.42
岩盐
1.55
二氧化碳 1.63
酒精
1.36
玻璃 1.5-1.8
水
1.33
水晶
1.55
空气 1.00028
5. 意义：反映介质对光的偏折能力的大小
6.折射原因：光在不同介质中的速度不同
n=
c v
物理
折射率---反映介质对光的折射程度
i
空气
i
空气
玻璃
r
水 r′
物理
【思考辨析】
主要贡献：杨氏双缝实验，杨氏模量，视觉和颜色，医学，语言学，埃及象形字
C、菲涅耳（ 法，1788~1827 ）：利用杨氏干涉原理补充惠更斯原理而提出了惠更斯-菲涅 耳原理，园满解释了光的直线传播定律和衍射现象。建立了菲涅耳公式。
在牛顿物理学中打开了第一个缺口，为此，他被人们称为“物理光学的缔造者”。
θ1 / θ2
1.49 1.49 1.49 1.50 1.53 1.59 1.63 1.97
sinθ1/sinθ2
1.49 1.49 1.49 1.49 1.49 1.51 1.50 1.51
=n
物理
二、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，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射
代表人物和成就：
A、费马（法，1601~1665）：提出了几何光学 的基本原理—费马原理，由它可导出直线传播定 律、反射定律、折射定律和面镜、透镜成象规律。
正业是律师、宫庭顾问，主要贡献领域有：解析几何、微积
分、机率论、光学以及数论。尊称他为「业余数学家之王」
B、牛顿（英，1643~1727）：建立了光是微粒流的微 粒学说，进行了白光通过棱镜的实 验，提出了光谱、光 强、颜色等概念，观察并研究了牛顿环。
D、马吕斯（ 法，1775~1812 ）：发现了光的偏振现象，建立了马吕斯定律，研究 了偏振光的干涉。
E、麦克斯韦（ 英，1831~1879 ），赫兹 (德，1857~1894)
元
Ⅳ 、量子光学时期
发现经典电磁理论在研究光与物质的相互作用时的缺点， 建立了光的量子理论， 园 满解释了黑体辐射、光电效应和康普顿效应现象；提出了光的波粒二象性。
粒子： C、李普塞：1608，发明并制造了世界上第一台望远镜。
D、冯特纳：发明并制造了世界上第一台显微镜。
Paticle
波： wave
Ⅲ 、波动光学时期
建立了光的波动理论， 园满解释了光的干涉、衍射和偏振现象；通过迈克 尔逊干涉仪否定了“以太”的存在；提出并证实了光的本质就是电磁波 代表人物和成就：
： B、欧几里德
墨翟（公元前468～376年）
在其著作 《光学》一书中提出 触须学说： ⑴正确反映了光的直线传播规律 ⑵错误：人眼能发出光线
欧几里德（古希腊，公元前330～275年）
物理
Ⅱ 、几何光学时期
几何光学时期是光学发展的转折点，系统研究了光现象和光学仪器，建立了直线传播 定律、反射定律、折射定律；提出了费马原理、光程、光强、颜色等概念，并观察了棱镜光 谱等较复杂的光现象，建立、巩固和发展了牛顿微粒学说。同时，波动理论开始盟芽。
物理
第十三章 光 朔城区一中 落文岗
物理
同学们，谁让我们的世界变得如此明亮？
光
光到底是什么呢？ 我们了解一下它的发展过程。
物理
Ⅰ、萌芽时期
对简单光现象进行了记载并做了不系统的研究，制造了简单的光学仪器
（代如表平人面物镜、和凸成面就镜：、凹面镜)。
A、墨翟：
在他和其弟子所著的 《墨经》中，对光现象有八条定性记载
物理
3、思考：入射角、折射角大小关系及与介质的关系 ？
当光从空气斜射入水中时，折射 角小于入射角
当光从水斜射入空气时，折射角 大于入射角
空气 水
物理
在实际应用中，遇到最多的情形是从空气射入 某种介质。或从某种介质射入空气。而空气对光的 传播的影响很小，可以看做真空处理。因此，以后 我们只考虑光从真空射入介质的情形。
黑体辐射问题：普朗克 (德,1858~1947)1900
解释光电效应：爱因斯坦 X射线散射实验：康普顿
(美,1879~1955)1905
(美,1892~1962 )1922
德布罗意（法， 1892～1989 ）1924提出物质 波假说，戴维孙与革末1927通过电子衍射实验 证实电子具有波动性
实物粒子与光一样具有波（Wave）、粒
A、惠更斯（荷兰，1629~1695）：光的波动理论的创始人，提出了“光是‘以太’中传 播的波 动”理论和 次波假设（惠更斯原理）。并园满解释了反射、折射定律和双折射现 象。
B、杨氏（英， 1773~1829 ）：最先利用干涉原理解释了白光下的薄膜颜色，设计并完 成了著名的杨氏双缝干涉实验，并第一次成功地测定了光的波长。提出了 光是横波的假设。
思考：
物理
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。
物理
例如图一个储油桶的底面直径与高均为 d．当桶内没有油时，从某点Ａ恰能看到桶 底边缘的某点Ｂ。当桶内油的深度等于桶 高的一半时，仍沿ＡＢ方向看去，恰好看 到桶低上的点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
物理
入射角
分析表格数据思考： 入射角和折射角有
1
50
什么定量关系呢？ 2 100
3 150 光由空气射入玻璃时入射 4 200 角θ1和出射角θ2的数值表: 5 300
入射角正弦和折射 6 400
角正弦比值相等
7 500
8 800
折射角
3.30 6.70 10.10 13.30 19.60 25.20 30.70 40.60
物理 一、光的反射和折射
法
线 入反 射射 角角
基本概念
空气
水
折 射 角
物理 1、光的反射
法线
1、反射定律： A
B
入射光线 入射角 反射角 反射光线
定律理解： 平面镜 O
（1）反射光线、入射光线、法线共面
（2）反射角等于入射角（光线与法线的夹角）
（3）反射光线、入射光线关于法线对称
（4）光路可逆：沿原来的反射光线入射，将沿原来入 射光线射出
（Particle）二象性元
Ⅴ 、现代光学时期
自1960年梅曼（美，1927~2007）制成第一台红宝石激光器，光学进入了新的 发展阶段，激光物理、激光技术、全息摄影术、光纤的应用、光脑的设想、红 外波段的应用，非线性光学等，派生了许多崭新的分支学科。
元
物理
物理
光射到两种介质的界面时，一部分光返回到原 来的介质，同时另一部分光进入另一种介质。这种 现象分别叫光的反射和折射。
Ａ
Ｎ
Ｏ
Ｂ
Ｂ ＣＭ
物理
物理
我们是怎样看到水 中的鱼的？ 有光从水中传到我们 的眼睛。
鱼能不能从水中看水面上的物体？物体 比实际的高度要高还是矮？
物理
A'
空气
A
界面 水
从水中看水面上的物体，物体比实际的 高度要高
物理 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存在大气层的情况 相比,
A.将提前 B.将延后 C.不变 D.在某些地区将提前,在另一些地区将延后
率。1.。定义式
n=
sinθ1 sinθ2
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=
c v
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？）
物理
4.几种介质的折射率(比较密度）