13-1光的反射和折射(汇总).ppt

GO B CD
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27
利用光的折射解释生活中的现象
“铅笔弯折之谜”
A´ A
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空气 界面
水
28
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。
应用：
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29
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
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1
利用了光的反射原理拍摄的照片：
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2
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3
思考1: 说出下图中的入射、反射、折射光 线、法线和界面，以及反射角、入射角？
1 入射光线
空气
2
θ1 θ2
3 反射光线 4
水
r 折射光线
5
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4
思考2: 试用反射定律描述下图。
入射光线
空气 水
θ1 θ2
反射光线
r 折射光线
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• 地球和太阳之间的距离比地球的半径大
得多，太阳光射到地球，假设地球表面
没有大气层，那么，太阳光照亮地球的
范围与有大气层时照亮地球的范围相比
（不考虑地球大气层的变化）（ ）
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 条件不足，无法确定
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（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．
sin 1 sin 2
n12
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20
（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．
sin i
sin r
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10
思考6: 光从一种介质斜着进入另一介质时， 能否继续沿直线运动？
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11
思考7: 如图所示，试分别从线、面、角三 个角度总结折射现象的规律。
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12
总结：
① 折射光线与入射光线、法线处在同一 平面内；
②折射光线与入射光线分别位于法线的两 侧；
③当光从空气斜射入水中时，折射角小 于入射角 。
n12
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斯涅耳
17
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？
i
空气
水
r
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18
3、光路的特性：——可逆性
思考10: 当光以相同的入射角，从空气射入 到水和玻璃中，那种情况比例常数 n更大？
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19
三、折射率
1、定义：
n
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21
思考11: 下列两种情况中，当光以相同的入 射角，从空气射入到水和玻璃中，那种情 况光路更弯曲？试总结折射率 n大小和光 路弯曲的关系？
2、折射率的物理意义：
——反映介质对光的偏折（弯曲）本领。
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思考12: 如图所示，水的折射率 n比 1大还 是小，为什么？其它介质呢？
sin i
（1）折射的原因（研究表明） ——光在不同介质中的速度不同
（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。
c n= v
（n＞1）
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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 A 传播速度。
10 6.7 20 13.3 30 19.6 40 25.2 50 30.7 60 35.1 70 38.6
斯涅耳定律
80 40.6
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16
2、折射定律：（ 斯 涅 耳 定 律 ）
① 折射光线与入射光线、法 线处在同一平面内；
②折射光线与入射光线分别 位于法线的两侧；
③入射角的正弦与折射角的
正弦成正比。 sin 1 sin 2
法线
A
B
入射光线 入射角 反射角 反射光线
界面
O
3、光路的性质：——可逆性
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7
思考4: 下列现象，是什么原因形成的？
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8
思考5: 什么是光的折射现象？依照光的反 射现象，试说明光的折射现象。
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9
二、光的折射：
1、现象：
光射到介质1、介质2的界面时，一部分光 进入到介质2的现象。
F GO
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B CD
26
Байду номын сангаас 解: 因底面直径和桶高相等,由此可知 ∠AOF= ∠ABG=450
又∵OD=2CD
sinCOD
CD
1
油的折射率 CD2 OD2
5
A
n sin AOF 2 2 10
sin COD 1 5 2
F
光在油中的传播速度 v c 3.0 108
n 10 2
1.9 108 (m / s)
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13
思考8: 当入射角增大时，折射角怎样变化？
思考9: 折射现象中的入射角和折射角的定量
关系（数学计算关系）怎样？
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14
实验探究：折射角与入射角的定量关系：
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15
思考10：分析表格 数据,入射角和折 射角有什么定量关 系？
空气射入玻璃时:
入射角θ1 折射角θ2
=
常 数
入射角 折射角
5
一、光的反射：
1、现象：
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。
2、反射定律：
（1）反射光线、入射光线、法线共面； （2）反射光线、入射光线关于法线对称；
（3）反射角等于入射角（光线与法线的夹角）。
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6
思考3: 若将光源放在反射光路上，光线能 否沿原路返回？这是光的什么性质？
sin r
n
思考13: 如果光从水中射入空气中，水的折 射率 n比 1大还是小，为什么？
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3、几种介质的折射率：
介质 折射率 金刚石 2.42
二氧化碳 1.63
玻璃 1.5-1.8 水晶 1.55
介质 岩盐 酒精
水 空气
折射率
1.55 1.36 1.33 1.00028
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4、折射的原因：
D.不变
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假如地球周围没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图. 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，日出的时间提前 了，所以无大气层时日出的时间将延后.