光的折射和反射ppt课件
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第十三章第1讲光的折射全反射-2025年高考物理一轮复习PPT课件
高考一轮总复习•物理
第1页
第十三章 光 电磁波 相对论
第1讲 光的折射 全反射
高考一轮总复习•物理
第2页
素养目标 1.了解光的折射和全反射现象．(物理观念) 2.了解折射率的概念和折射定 律．(物理观念) 3.知道光的色散的成因及各种色光的比较．(物理观念) 4.分析光的折射和 全反射问题的一般思路．(科学思维)
高考一轮总复习•物理
第30页
解析：(1)光在透明体中反射两次后垂直于 B 端面射出时，光路图如图甲所示，根据对 称性，光每次反射的入射角相同，都为 θ＝45°.光传播的路程为 4Rcos θ，光在介质中的速度 v＝nc，可以求出光在透明体中的运动时间 t＝2 2cnR.
高考一轮总复习•物理
第31页
高考一轮总复习•物理
解析：由题意作出光路图如图所示
第19页
光线垂直于 BC 方向射入，根据几何关系可知入射角为 45°，由于棱镜折射率为 2，根 据 n＝ssiinn ri，有 sin r＝12，则折射角为 30°
∠BMO＝60°，因为∠B＝45°，所以光在 BC 面的入射角为 θ＝90°－(180°－60°－45°) ＝15°
高考一轮总复习•物理
第26页
典例 2 (2023·湖南卷)(多选)一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援 人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为 α，如图 所示．他发现只有当 α 大于 41°时，岸上救援人员才能收 到他发出的激光光束，下列说法正确的是( )
A．水的折射率为sin141° B．水的折射率为sin149° C．当他以 α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角 小于 60° D．当他以 α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角 大于 60°
第1页
第十三章 光 电磁波 相对论
第1讲 光的折射 全反射
高考一轮总复习•物理
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素养目标 1.了解光的折射和全反射现象．(物理观念) 2.了解折射率的概念和折射定 律．(物理观念) 3.知道光的色散的成因及各种色光的比较．(物理观念) 4.分析光的折射和 全反射问题的一般思路．(科学思维)
高考一轮总复习•物理
第30页
解析：(1)光在透明体中反射两次后垂直于 B 端面射出时，光路图如图甲所示，根据对 称性，光每次反射的入射角相同，都为 θ＝45°.光传播的路程为 4Rcos θ，光在介质中的速度 v＝nc，可以求出光在透明体中的运动时间 t＝2 2cnR.
高考一轮总复习•物理
第31页
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解析：由题意作出光路图如图所示
第19页
光线垂直于 BC 方向射入，根据几何关系可知入射角为 45°，由于棱镜折射率为 2，根 据 n＝ssiinn ri，有 sin r＝12，则折射角为 30°
∠BMO＝60°，因为∠B＝45°，所以光在 BC 面的入射角为 θ＝90°－(180°－60°－45°) ＝15°
高考一轮总复习•物理
第26页
典例 2 (2023·湖南卷)(多选)一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援 人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为 α，如图 所示．他发现只有当 α 大于 41°时，岸上救援人员才能收 到他发出的激光光束，下列说法正确的是( )
A．水的折射率为sin141° B．水的折射率为sin149° C．当他以 α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角 小于 60° D．当他以 α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角 大于 60°
第1课 光的反射和折射(PPT)
20
13.3 1.50 1.49
30
19.6 1.53 1.49
40
25.2 1.59 1.51
50
30.7 1.63 1.50
60
35.1 1.71 1.51
70
38.6 1.81 1.50
80
40.6 1.97 1.51
(1)随着入射角的增大，折射角怎样变化？ 答案 折射角增大. (2)当入射角与折射角发生变化时，有没有保持不变的量(误差允许范围内)? 答案 入射角的正弦值和折射角的正弦值之比保持不变.
例1 光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂 直.(真空中的光速c＝3.0×108 m/s) (1)画出折射光路图； 答案 见解析图 解析 光路图如图所示，其中AO为入射光线，OB为折射光线.
(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度； 答案 3 3×108 m/s 解析 由题意，n＝ssiinn θθ12，又 θ1＝60°，θ1＋θ2＝90°，得 n＝ 3. 设玻璃中光速为 v，由 n＝vc得 v＝ 3×108 m/s.
3 3 c.
1234
本课结束
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 分界面 时，一部分光会 进入 第2种介质的现象.
(2)折射定律(如图1所示)
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
图7
1234
4.(折射率的计算)如图8所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC边入射， 经棱镜折射后从AC边射出.已知∠A＝θ＝60°，光在真空中的传播速度为c.求：
光的反射和折射ppt课件
2、什么叫光的反射?
光射到两种介质的界面 上改变方向后又返回原 来介质的现象
光的反射是光在同一种介质中传播的现象。
三、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 sin1 s in 2
2、方法：用插针法研究某一条光线经过平行玻璃砖，
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 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
没有大气
有大气
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
sinCOD 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)
GO B CD
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
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
1、水中的倒影是塔桥 所形成的 虚 像。 是由 光的反射 形成的。
（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
光射到两种介质的界面 上改变方向后又返回原 来介质的现象
光的反射是光在同一种介质中传播的现象。
三、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 sin1 s in 2
2、方法：用插针法研究某一条光线经过平行玻璃砖，
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 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
没有大气
有大气
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
sinCOD 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)
GO B CD
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
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
1、水中的倒影是塔桥 所形成的 虚 像。 是由 光的反射 形成的。
（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
光的折射和反射ppt课件
• AB、CD哪个是界面？哪 A
B
条是法线？
ppt课件.
3
D
18
五、全反射
(一)全反射现象
光由光密介质射入光疏介 质，当入射角增大到某一角度 时，折射光线完全消失，只剩 反射光线，光被全部反回。
γ
空气 玻璃
i
(二)发生全反射的条件
1、光密 光疏 2、条件：i＞C
c arcsin1 n
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19
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9
2、反射种类
M
镜面反射
M
漫反射
都遵循反射定律
3、光路可逆
在反射现象中光路是可逆的
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10
（二）平面镜
1、成像（作图）
2、成像特点
（1）等大 （2）正立
（3）虚象(延长线交点）
M
（4）物、像关于镜面对称
3、平面镜作图的步骤
（1）明确物体（2）找出对称 （3）确定虚象
（4）作出光路(至少画出两条光线且虚实分开）
n sin i ——折射率
sin n C
V
光疏媒质 光密媒质 i＞γ 光疏媒质 光密媒质 i＜γ
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17
(三)应用
A
i
O
1、光从玻璃砖的一面射 入将从另一面射出
AO∥EB
γ γ’
光线发生侧移
2、如图1、2、3为三条光
线请根据光路走向判断
2
E i’
C
B
•1、2、3哪条为入射光线、
1
折射光线、反射光线？
F
O
F’
F’ O
F
实焦
虚焦
焦距（f）：从透镜的焦点到光心的距离。（只 要透镜 两侧的介质相同，两下焦点对光心是对称的，两个焦距 相等）
光的折射和全反射优秀课件
(B)自由落体运动
(C)变加速直线运动
(D)初速为零的匀加速直线运动,加速度a小于重力
加速度g
A S
v
M
N
4．光速
(1)光在真空中的传播速度为一定值c＝3×108 m/s.
(2)光速的测量：迈克耳逊的旋转棱镜法
二、光的反射 1．反射现象：光从一种介质射到另一种介质的界面上 再返回原介质的现象．
2．反射定律：反射光线跟入射光线和法线在同一平 面，且反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等 于入射角．
3．分类：光滑平面上的反射现象叫做镜面反射，发 生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射．镜面反射和 漫反射都遵循反射定律．
4．光路可逆原理：所有几何光学中的光现象，光路都 是可逆的．
三、平面镜的作用和成像特点 1．作用：只改变光束的传播方向，不改变光束的聚散性 质． 2．成像特点：等大正立的虚像，物和像关于镜面对称． 3．像与物方位关系：上下不颠倒，左右要交换．
v=2.1×108m/s t=s/v=2.7×10-8s
七、棱镜、光的色散
1．棱镜对光的偏折作用 如图所示．一般所说的棱镜都是用光 密介质制作的．入射光线经三棱镜两 次折射后，射出方向与入射方向相比， 向底面偏折．(若棱镜的折射率比棱 镜外介质小则结论相反．)
(1)两次折射后，后来的传播方向和原来传播方向
则sin C＝ n1＝vc
4．光导纤维：实际用的光导纤维是非常细的特制玻 璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，在内芯和外 套的界面上发生全反射，如图所示．
解释实际生产生活中的现象
朦气差、玻璃中的气泡特别明亮、沙漠蜃景、 海市蜃楼等
例.如图所示，一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射 率为n= 2 的材料制成。一细束激光由其左端的中心 点以α= 45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列 全反射后从右端射出。求：⑴该激光在光导纤维中的 速度v是多大？⑵该激光在光导纤维中传输所经历的 时间是多少？
课件《光的反射和折射》_PPT1
5. 入射角(∠α)： 入射光线与法线的夹角
6. 反射角(∠β)： 反射光线与法线的夹角
入射光线与反射光线有什么关系呢？
• 把一面平面镜M放在水平桌面上，再把一块 硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板可以绕ON 折转的E、F两块板组成，纸板上的直线ON垂 直于镜面。
• 使E、F两板面处于同一平面内，让一束光 贴着E面板沿着某一个角度射到O点，经过平 面镜的反射，沿着另一个方向射出，在面板 上用红色笔描出入射光和反射光的径迹。
平常看见黑板的字是漫反射现象
➢ 电影银幕应该用什么样的布？为什么？
利用凹凸不平的粗布产 生漫反射，使在不同角 度的观众都能看到电影。
➢ 雨后天睛的夜晚，为了不踩到地上的积水， 应该怎样走？
光射到积水上发生镜面反射， 射到地上发生漫反射。
迎着月光走，亮处是积水； 背着月光走，暗处是积水。
反射现象的应用 1、室内采光
光污染比较常见的是眩光。例如，汽车夜间行驶的
车头灯光、电焊产生的强光会使人的视力瞬间下降。
4、平面镜成像
一、光的反射 光入射到物体表面时，分界面上会改变光 的传播方向，有一部分被反射出去的现象。
二、光的反射定律 三线共面 法线居中 两角相等
三、反射类型 镜面反射 光滑镜面的反射 漫反射 凹凸不平表面的反射 漫反射时也遵循光的反射定律
光在同一种均匀物质中沿直线传播 那么光在两种物质交界面是如何传播的？
➢ 用激光笔发出的光束射 到平面镜上，观察光是 怎样传播的？
➢ 移动平面镜，观察能否 使光照到教室里不同位 置上的物体？
镜子
墙壁
光斑
光的反射 光从一种均匀的物质射向另一种物质时， 在它们的分界面上会改变光的传播方向，
反射到原先的物质中。
光的反射和折射课件
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， 角度如下图所示，其折射率：n＝
n＝ssiinn
r i
• 二、测定玻璃的折射率
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.
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． 实验步骤：(1)如图13－1－1所示， 将白纸用图钉钉在平木板上．
成正比
B．根据ssiinn θθ12＝n 可知，介质的折射率与折射角的正弦
成反比
C．根据 n＝vc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．
●(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．
(3)折射率与光速的关系：介质的折射率跟光在其中的传播 速度 v 有关，即 n＝vc，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，因此，光从真空斜射入任何介质中时，入射角均 大于折射角．而光由介质斜射入真空中时，入射角均小于 折射角．
光的反射和折射PPT教学课件
(1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功.
(2)物体与水平面间的动摩擦因数.
A
o
GR
f
B
x
C
二、焦点处，是实像与虚象的分界点。
一、已知 f=10cm，如果把物体放在25cm的地
方，则在光屏上会得到一个（
），
（ 倒 立 ）的（ 缩）像小。
二实、像人们使用的放大镜是利用物体到透镜的距
离在（
）成正立的、放大的、
虚像的原小理于工一作。倍焦距
三、如果要得到一个放大的实像应把物体放
在（
)与（
）之间， 如果要
（1） 人抛球时对小球做多少功？
（2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？
求解曲线运动问题
人抛球：
W人
1 2
mv02
0
V0
球在空中：
mgh Wf
1 2
mv2
1 2
mv02
H
5J, 17.2J V
列式时要注意W合和△Ek的正负
多过程问题
（直线＋曲线）
如图所示，质量为1kg的木块（可视为质点）静
止在高1.2m的平台上，木块与平台间的动摩擦
2、动能定理——W 总= ΔEk 应用动能定理的一般思维程序：
1、确定研究对象，进行受力分析，认真画出受力 分析示意图；
2、若问题中涉及到F、s 、v 、m 等物理量，考虑
用动能定理！
3、确定研究的物理过程（起点和终点），分析这 过程中有哪些力对研究对象作功，作了多少功，正功还 是负功，求出总功；
4、确定研究过程起点和终点的动能，列出动能定 理表达式；
倒立 等大
f ＜ u ＜ 2f 倒立 放大
实像 实像
u＜f
(2)物体与水平面间的动摩擦因数.
A
o
GR
f
B
x
C
二、焦点处，是实像与虚象的分界点。
一、已知 f=10cm，如果把物体放在25cm的地
方，则在光屏上会得到一个（
），
（ 倒 立 ）的（ 缩）像小。
二实、像人们使用的放大镜是利用物体到透镜的距
离在（
）成正立的、放大的、
虚像的原小理于工一作。倍焦距
三、如果要得到一个放大的实像应把物体放
在（
)与（
）之间， 如果要
（1） 人抛球时对小球做多少功？
（2）小球在空中运动时克服阻力做功多少？
求解曲线运动问题
人抛球：
W人
1 2
mv02
0
V0
球在空中：
mgh Wf
1 2
mv2
1 2
mv02
H
5J, 17.2J V
列式时要注意W合和△Ek的正负
多过程问题
（直线＋曲线）
如图所示，质量为1kg的木块（可视为质点）静
止在高1.2m的平台上，木块与平台间的动摩擦
2、动能定理——W 总= ΔEk 应用动能定理的一般思维程序：
1、确定研究对象，进行受力分析，认真画出受力 分析示意图；
2、若问题中涉及到F、s 、v 、m 等物理量，考虑
用动能定理！
3、确定研究的物理过程（起点和终点），分析这 过程中有哪些力对研究对象作功，作了多少功，正功还 是负功，求出总功；
4、确定研究过程起点和终点的动能，列出动能定 理表达式；
倒立 等大
f ＜ u ＜ 2f 倒立 放大
实像 实像
u＜f
光的反射和折射课件
光从空气射入玻璃中
入射角 60º 45º 30º 0º
折射角 40.6º 32.1º 22.1º 0º
光从玻璃射入空气 中
入射角 折射角
40.6º
60º
32.1º
45º
22.1º
30º
0º
0º
2、用光的折射解释光通过棱镜后为
什么发生偏折？
3、“九寨沟”的镜海中有着“鱼在天上飞，鸟在 水中游”的美景奇观，
这水中的“鱼”是由于光的折__射_______形成的
_“_鸟__虚”__是__由_像于，光的_反__射______形成的__虚_______像。
4、每天早上,我们看到太阳从东方升起,阳
下现蜃景:下现蜃景大都出现在热季的沙漠上
或冬季暖洋流的海上。在晴朗少云且平静无风 的天气里，阳光照射在干燥的沙土上，沙土温 度上升极快，由于几乎没有水分蒸发，土壤分 子传热极慢，热量集中在表层，接近土壤层的 空气温度也因此迅速上升，当上层空气仍然很 凉的时候，气温随高度很快降低，空气密度随 高度很快增加，而光线在气温随高度而降低的 气层内传播时会向上屈折，远方景物投向地面 方向的光线，经折射后反而向上折，而进入观 测者眼帘, 于是观测者就看到了如同水中的倒 影似的下现蜃景。
总结:光在折射时 光路也是可的。 此时折射角大于 入射角。
2.光的折射规律
光从空气斜射入水或玻璃中时，折射 光线与入射光线、法线在同一平面内； 折射光线和入射光线分居法线两侧；折 射角小于入射角；入射角增大时，折射 角也增大。
当光线垂直射向介质表面时，传播方 向不改变．
在折射时光路可逆。
1、筷子弯折，用你刚学的光的折射规律 进行解释。
2、硬币上浮的原因
从硬币发出的光由水中传向空气时， 在水与空气的界面发生折射，折射光 进入人的眼睛，人感觉光仿佛是 从硬币的虚像沿直线传播过来的，而 事实上硬币虚像的位置要高于硬币的 水平位置，这就是硬币看起来上浮的 原因。
初中物理光的反射定律与折射定律PPT课件
A．逐渐减小
B．不变
C．逐渐增大，但总小于入射角
D．逐渐增大，可能大于入射角
2.光线从一种透明物质进入另一种透明物质时，下列
说法错误的是 A.光线的传播方向一定发生改变；
(A )
B.光线的传播方向不一定会发生改变
C.当光线从水中斜射入空气中时，折射角大于入射
角
D.当光线从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角
2、暑假的一天，小红同学在池溏边散步，她朝平静的
池水看去，映入眼帘的有：碧绿的荷叶、天空中的白
云、金红色的鲤鱼，池边的景色等，其中是由于光的
折射现象的是
C
A.碧绿的荷叶
B.天空中的白云
C.金红色的鲤鱼
D.池边的景色
第48页/共52页
练习
1.一束光由空气斜射入水中，入射角逐渐增大，
则折射角 ( C)
探究小孔成像的性质
物体通过小孔成的像是 倒立 的（倒立或正立） 、 实像（实像或虚像）；像的形状与小孔的形 状 无关，像的大小和 物距、相距 有关。 考考你 你能根据小孔成像，计算太阳的直径吗？
第11页/共52页
1.打雷时，为什么先见闪电后闻雷声?
闪电和打雷同时发生，但 光的传播速度比声音快。
2.短距离赛跑时，计时员为什么见到发 令枪冒烟时就计时，而不是听到枪声才 计时?
因为光的传播速度比声音快得多， 计时员见到发令枪冒烟时计时要比 听到枪声时计时准确一些。
第12页/共52页
练习：
1、下列物体中是光源的是（ BC ）
A、月亮
B、萤火虫
C、夜晚的星星
D、太阳照射下闪闪发亮的抛光金属 E、镜子
2、排纵队时，如果看到自己前面的一位同学 挡住了前面所有的人，队就排直了，这可以 用 光在同种物质中沿直线传播 来解释。
光的反射和折射-课件
偏振现象的产生是由于光波在特定介质中传播时受到分子或晶格的散射和吸收作用 。
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
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
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1. 成实像时，物体和像分居在透镜的两侧；相对于 物体，像一定是倒立的；可大于物体，也可小于物体。
全反射棱镜
2、分析：水下
人的视野范围
θ
arcsin 3
4
六、棱 镜
• (一)、什么是棱镜？
• 三棱镜----- 横截面为三角形的棱镜
• (二)、棱镜 的光学作用： • 1、改变光的传播方向；
• 2、使光发生色散。
(三)、三棱镜改变光路方向
i
θ
结论：
1、棱镜使光线向底面偏折。
2、偏折角θ与棱镜材料的折射率有关，n大则θ大。
光的反射和折射
一、光的直线传播
1、光源：
能够发光的物体（如电灯、蜡烛、太阳等）
2 、光的直线传播
光线：表示光的传播方向的一条直线 ---光束的抽象
光在同一种均匀介质中沿直线传播
想一想
1.“床前明月光，疑是地上霜。”明亮的 月球是光源吗？ 为什么？
2.萤火虫、正在放映电影的银幕都是光源 吗？ 为什么？
(五)、全反射棱镜
(1)、横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。 (2)、全反射棱镜对光线的控制作用：
方向改变180°
方向改变90
七、透 镜
1、透镜的构造
折射面是两个球面，或者一个是球面，另一个是平面 的透明体，
2、透镜的种类
凸透镜：中间厚，边缘薄. 特 点: 对光线起会聚作用
原 因：棱镜对光线的偏 折作用原理
θ还与入射角i有关。
(四)、光的色散
(1)棱镜使白光发生色散图
SUCCESS
THANK YOU
2019/5/6
•(2)几个重要结论：
• (同种材料对不同颜色的光） • （a）折射角：红光最大、紫光最小。 • （b）偏折角：红光最小、紫光最大。 • （c）折射率：红光最小、紫光最大。 • （d）速 度：红光最大、紫光最小。
O
玻璃
γ
N’ B 折射光线
2、折射定律
•折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光 线和入射光线分居在法线的两侧。
•入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数。
sin i 常数 sin r
3、折射现象解释
视深比实深浅
4、光路可逆
折射现象中光路可逆
空气 水
A’
A
(二)折射率
折射率是反映媒质光学性质的物理量
• AB、CD哪个是界面？哪 A
B
条是法线？
3 D
五、全反射
(一)全反射现象
光由光密介质射入光疏介 质，当入射角增大到某一角度 时，折射光线完全消失，只剩 反射光线，光被全部反回。
γ
空气 玻璃
i
(二)发生全反射的条件
1、光密 光疏 2、条件：i＞C
c arcsin 1 n
(三)应用 1、判断射入三角棱 镜的光路走向（n=2）
M
（4）物、像关于镜面对称
3、平面镜作图的步骤
（1）明确物体（2）找出对称 （3）确定虚象
（4）作出光路(至少画出两条光线且虚实分开）
(5) 确定观像范围要画边缘光线
4、应用
潜望镜
微小形变放大 ——库仑扭秤、卡文迪许扭秤
练习
利用平面镜作图法 A
作出AB关于平面镜M的
像，画出光路图
B
M A’ B’
某人高H, 站在穿衣镜前能看到自己全身像, 问竖直 放置的平面镜长度至少多大？ 镜子应如何放置？
4、小孔成像
思考
. 小孔成像说明什么？ . 像和物位置关系如何？ . 像的大小和什么有关？
结论
（1）小孔成像说明光沿直线传播。 （2）光屏上的像是上下、左右颠倒的。 （3）物体和孔的距离越小，像越大。 （4）屏和孔的距离越大，像越大。
5、物体的影子
伪本影
本影
半影
本影：不透明物体背面光完全照不到的区域。 半影：不透明物体背面有部分光照的区域。 伪本影：本影的延长部分（有部分光照）。
球面镜：反射面是球面的一部分
OF P
P FO
凹（内反）会聚作用 实焦点 车灯等 面镜
凸（外反）发散作用 虚焦点 后视镜等
四、光的折射
(一)光的折射
1、光的折射
入射光线
光从一种媒质射入另一 A
种媒质时，传播方向发
生改变的现象。
i改变，r也随之改变 i增大，r增大 i减小，r减小
法线 反射光线CNi空气解析：人看到头像, 是由镜上
M
C反光进入眼, 人能看到脚的像, 是
C
镜上D处反射光进入眼的。因此,
D
CD部分就是镜子最小长度。
N
由平面镜成像特点及相似
形知识可得：CD=0.5H
M
注意:上述结论和镜子远近
无关,但镜子上端C应与头顶A和
眼E的中点等高。当镜子不是竖
放时,镜子可以比0.5H更短.
N
三、球面镜
影的形成
影半
影
本 影
半本半 半 影影影
影
点光源
小线光源 大线光源
日食现象
日
地
半影
月地 地 半影
本影 伪本地影
月食
日
地
.当月球位于地球本影区时,可观察到月全食 .当月球位于地球半影区时,可观察到月偏食 .因月球不会进入地球伪本影内,故无月环食
二、光的反射 平面镜
（一）光的反射：
在两种媒质的分界面处，光将改变传播方向， 一部分光被返射回原来的媒质中。
1、反射定律：
（1）反射光线、入射
法线
光线和法线在同一平面 入射光线
反射光线
内，反射光线和入射光
线分居在法线两侧
iγ
（2）反射角等于入射角 M
2、反射种类
M
镜面反射
M
漫反射
都遵循反射定律
3、光路可逆
在反射现象中光路是可逆的
（二）平面镜
1、成像（作图）
2、成像特点
（1）等大 （2）正立
（3）虚象(延长线交点）
n sin i
sin
——折射率
n C V
光疏媒质 光密媒质 i＞γ 光疏媒质 光密媒质 i＜γ
(三)应用
A
i
O
1、光从玻璃砖的一面射 入将从另一面射出
AO∥EB
γ γ’
光线发生侧移
2、如图1、2、3为三条光
线请根据光路走向判断
2
E i’
C
B
•1、2、3哪条为入射光线、
1
折射光线、反射光线？
凹透镜：中间薄，边缘厚. 特 点: 对光线起发散作用 原 因：棱镜对光线的偏折
作用原理 3、透镜的主轴、光心和焦点
C1 O C2
主
光
轴
C1 O C2
光心：对薄透镜来说，主轴跟透镜的两个交点可看作 一点，这一点叫透镜的光心
4、透镜的焦点
F
O
F’
F’ O
F
实焦
虚焦
焦距（f）：从透镜的焦点到光心的距离。（只 要透镜 两侧的介质相同，两下焦点对光心是对称的，两个焦距 相等）
光心的重要性质：不管从任何方向通过光心的光线，传播 的方向都不改变
八、透镜成像规律
物距 （u） u→∞ u> 2f u= 2f f< u<2f u＝f
u<f
像
的 性质
大 小 正倒 虚 实 光线会聚于焦点处
缩小 等大
倒立 倒立
实像 实像
放大 倒立 实像
不能成像，成一平行光 放大 正 立 虚 像
凸透镜成像规律归纳
全反射棱镜
2、分析：水下
人的视野范围
θ
arcsin 3
4
六、棱 镜
• (一)、什么是棱镜？
• 三棱镜----- 横截面为三角形的棱镜
• (二)、棱镜 的光学作用： • 1、改变光的传播方向；
• 2、使光发生色散。
(三)、三棱镜改变光路方向
i
θ
结论：
1、棱镜使光线向底面偏折。
2、偏折角θ与棱镜材料的折射率有关，n大则θ大。
光的反射和折射
一、光的直线传播
1、光源：
能够发光的物体（如电灯、蜡烛、太阳等）
2 、光的直线传播
光线：表示光的传播方向的一条直线 ---光束的抽象
光在同一种均匀介质中沿直线传播
想一想
1.“床前明月光，疑是地上霜。”明亮的 月球是光源吗？ 为什么？
2.萤火虫、正在放映电影的银幕都是光源 吗？ 为什么？
(五)、全反射棱镜
(1)、横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。 (2)、全反射棱镜对光线的控制作用：
方向改变180°
方向改变90
七、透 镜
1、透镜的构造
折射面是两个球面，或者一个是球面，另一个是平面 的透明体，
2、透镜的种类
凸透镜：中间厚，边缘薄. 特 点: 对光线起会聚作用
原 因：棱镜对光线的偏 折作用原理
θ还与入射角i有关。
(四)、光的色散
(1)棱镜使白光发生色散图
SUCCESS
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•(2)几个重要结论：
• (同种材料对不同颜色的光） • （a）折射角：红光最大、紫光最小。 • （b）偏折角：红光最小、紫光最大。 • （c）折射率：红光最小、紫光最大。 • （d）速 度：红光最大、紫光最小。
O
玻璃
γ
N’ B 折射光线
2、折射定律
•折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光 线和入射光线分居在法线的两侧。
•入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数。
sin i 常数 sin r
3、折射现象解释
视深比实深浅
4、光路可逆
折射现象中光路可逆
空气 水
A’
A
(二)折射率
折射率是反映媒质光学性质的物理量
• AB、CD哪个是界面？哪 A
B
条是法线？
3 D
五、全反射
(一)全反射现象
光由光密介质射入光疏介 质，当入射角增大到某一角度 时，折射光线完全消失，只剩 反射光线，光被全部反回。
γ
空气 玻璃
i
(二)发生全反射的条件
1、光密 光疏 2、条件：i＞C
c arcsin 1 n
(三)应用 1、判断射入三角棱 镜的光路走向（n=2）
M
（4）物、像关于镜面对称
3、平面镜作图的步骤
（1）明确物体（2）找出对称 （3）确定虚象
（4）作出光路(至少画出两条光线且虚实分开）
(5) 确定观像范围要画边缘光线
4、应用
潜望镜
微小形变放大 ——库仑扭秤、卡文迪许扭秤
练习
利用平面镜作图法 A
作出AB关于平面镜M的
像，画出光路图
B
M A’ B’
某人高H, 站在穿衣镜前能看到自己全身像, 问竖直 放置的平面镜长度至少多大？ 镜子应如何放置？
4、小孔成像
思考
. 小孔成像说明什么？ . 像和物位置关系如何？ . 像的大小和什么有关？
结论
（1）小孔成像说明光沿直线传播。 （2）光屏上的像是上下、左右颠倒的。 （3）物体和孔的距离越小，像越大。 （4）屏和孔的距离越大，像越大。
5、物体的影子
伪本影
本影
半影
本影：不透明物体背面光完全照不到的区域。 半影：不透明物体背面有部分光照的区域。 伪本影：本影的延长部分（有部分光照）。
球面镜：反射面是球面的一部分
OF P
P FO
凹（内反）会聚作用 实焦点 车灯等 面镜
凸（外反）发散作用 虚焦点 后视镜等
四、光的折射
(一)光的折射
1、光的折射
入射光线
光从一种媒质射入另一 A
种媒质时，传播方向发
生改变的现象。
i改变，r也随之改变 i增大，r增大 i减小，r减小
法线 反射光线CNi空气解析：人看到头像, 是由镜上
M
C反光进入眼, 人能看到脚的像, 是
C
镜上D处反射光进入眼的。因此,
D
CD部分就是镜子最小长度。
N
由平面镜成像特点及相似
形知识可得：CD=0.5H
M
注意:上述结论和镜子远近
无关,但镜子上端C应与头顶A和
眼E的中点等高。当镜子不是竖
放时,镜子可以比0.5H更短.
N
三、球面镜
影的形成
影半
影
本 影
半本半 半 影影影
影
点光源
小线光源 大线光源
日食现象
日
地
半影
月地 地 半影
本影 伪本地影
月食
日
地
.当月球位于地球本影区时,可观察到月全食 .当月球位于地球半影区时,可观察到月偏食 .因月球不会进入地球伪本影内,故无月环食
二、光的反射 平面镜
（一）光的反射：
在两种媒质的分界面处，光将改变传播方向， 一部分光被返射回原来的媒质中。
1、反射定律：
（1）反射光线、入射
法线
光线和法线在同一平面 入射光线
反射光线
内，反射光线和入射光
线分居在法线两侧
iγ
（2）反射角等于入射角 M
2、反射种类
M
镜面反射
M
漫反射
都遵循反射定律
3、光路可逆
在反射现象中光路是可逆的
（二）平面镜
1、成像（作图）
2、成像特点
（1）等大 （2）正立
（3）虚象(延长线交点）
n sin i
sin
——折射率
n C V
光疏媒质 光密媒质 i＞γ 光疏媒质 光密媒质 i＜γ
(三)应用
A
i
O
1、光从玻璃砖的一面射 入将从另一面射出
AO∥EB
γ γ’
光线发生侧移
2、如图1、2、3为三条光
线请根据光路走向判断
2
E i’
C
B
•1、2、3哪条为入射光线、
1
折射光线、反射光线？
凹透镜：中间薄，边缘厚. 特 点: 对光线起发散作用 原 因：棱镜对光线的偏折
作用原理 3、透镜的主轴、光心和焦点
C1 O C2
主
光
轴
C1 O C2
光心：对薄透镜来说，主轴跟透镜的两个交点可看作 一点，这一点叫透镜的光心
4、透镜的焦点
F
O
F’
F’ O
F
实焦
虚焦
焦距（f）：从透镜的焦点到光心的距离。（只 要透镜 两侧的介质相同，两下焦点对光心是对称的，两个焦距 相等）
光心的重要性质：不管从任何方向通过光心的光线，传播 的方向都不改变
八、透镜成像规律
物距 （u） u→∞ u> 2f u= 2f f< u<2f u＝f
u<f
像
的 性质
大 小 正倒 虚 实 光线会聚于焦点处
缩小 等大
倒立 倒立
实像 实像
放大 倒立 实像
不能成像，成一平行光 放大 正 立 虚 像
凸透镜成像规律归纳