高二物理選修3-4-13.1-光的反射和折射

第一頁(yè)，共24頁(yè)。一、光的反射(fǎnshè)和折射光射到兩種介質(zhì)的界面時(shí)，一局部光進(jìn)入(jìnrù)另一種介質(zhì)，同時(shí)另一局部光返回到原來的介質(zhì)。這種現(xiàn)象分別叫光的折射和反射。第二頁(yè)，共24頁(yè)。空氣(kōngqì)水入射光線反射(fǎnshè)光線折射(zhéshè)光線法線入射角反射角折射角根本概念第三頁(yè)，共24頁(yè)。θ1θ2空氣水折射(zhéshè)光線入射光線反射(fǎnshè)光線一、光的反射(fǎnshè)和折射判斷入射、折射、反射光線、法線、界面？第四頁(yè)，共24頁(yè)。平面鏡入射光線反射光線法線入射角反射角光的反射：光射到介質(zhì)1、介質(zhì)2的界面時(shí)，一局部(júbù)光返回到介質(zhì)1的現(xiàn)象〔1〕反射光線(guāngxiàn)、入射光線(guāngxiàn)、法線共面〔3〕反射光線、入射光線關(guān)于(guānyú)法線對(duì)稱〔2〕反射角等于入射角〔光線與法線的夾角〕OAB〔4〕光路可逆：沿原來的反射光線入射，將沿原來入射光線射出定律理解：1、反射定律：第五頁(yè)，共24頁(yè)。〔1〕折射光線、入射光線、法線(fǎxiàn)在同一平面內(nèi).〔2〕折射光線和入射光線分居(fēnjū)法線兩側(cè)2、光的折射(zhéshè)

定義：光從介質(zhì)1斜射入介質(zhì)2時(shí)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象θ1θ2空氣水折射光線入射光線

規(guī)律：〔3〕當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大〔4〕光路可逆：沿原來的折射光線入射，將沿原來入射光線射出第六頁(yè)，共24頁(yè)。3.說明：(1)n的大小與介質(zhì)(jièzhì)有關(guān)，與i和r無關(guān)，對(duì)于確定介質(zhì)(jièzhì)，n是定值(2)折射率無單位，任何介質(zhì)(jièzhì)的折射率皆大于1(n>1)〔原因呢？〕二、折射率：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦(zhèngxián)與折射角的正弦(zhèngxián)之比，叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，簡(jiǎn)稱折射率。2.決定式：某介質(zhì)(jièzhì)的折射率，等于光在真空中的速度C與光在介質(zhì)(jièzhì)中的速度v之比：n=cv1.定義式：第七頁(yè)，共24頁(yè)。4.幾種介質(zhì)的折射率(比較(bǐjiào)密度〕介質(zhì)折射率金剛石2.42二氧化碳1.63真空(zhēnkōng)折射率=1介質(zhì)折射率巖鹽1.55酒精1.36水晶1.55玻璃1.5-1.8水1.33空氣1.000285.意義：反映(fǎnyìng)介質(zhì)對(duì)光的偏折能力的大小6.折射原因：光在不同介質(zhì)中的速度不同第八頁(yè)，共24頁(yè)。空氣玻璃空氣水折射率---反映介質(zhì)(jièzhì)對(duì)光的折射作用iir′r第九頁(yè)，共24頁(yè)。例如圖一個(gè)儲(chǔ)油桶的底面直徑與高均為d．當(dāng)桶內(nèi)沒有油時(shí)，從某點(diǎn)Ａ恰能看到桶底邊緣的某點(diǎn)Ｂ。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，仍沿ＡＢ方向看去，恰好看到桶低上的點(diǎn)c，ＣＢ兩點(diǎn)距離(jùlí)d/4．求油的折射率和光在油中傳播的速度．ＢＡＢＣＯＭＮＡ第十頁(yè)，共24頁(yè)。OACBGDF因底面直徑(zhíjìng)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傳播速度解:第十一頁(yè)，共24頁(yè)。我們(wǒmen)是怎樣看到水中的魚的？有光從水中傳到我們(wǒmen)的眼睛。光從一種介質(zhì)進(jìn)入(jìnrù)另一種介質(zhì)傳播光的折射第十二頁(yè)，共24頁(yè)?？諝?kōngqì)水界面(jièmiàn)AA'從水中看水面上的物體，物體比實(shí)際(shíjì)的高度要高第十三頁(yè)，共24頁(yè)。練

習(xí)做出下述兩種情況(qíngkuàng)下，所有的反射和折射光線〔假設(shè)每種情況(qíngkuàng)下都同時(shí)存在光的反射和折射〕。1、光線(guāngxiàn)從空氣射入水中。2、光線(guāngxiàn)從空氣射入玻璃，再?gòu)牟Ａ淙肟諝?。第十四?yè)，共24頁(yè)。問題：玻璃是一種透明介質(zhì)，光從空氣入射到平行(píngxíng)玻璃磚的界面上會(huì)發(fā)生折射，如何把玻璃的折射率測(cè)出來？三、實(shí)驗(yàn)(shíyàn)：測(cè)玻璃磚的折射率第十五頁(yè)，共24頁(yè)。1、原理：折射(zhéshè)定律2、方法：用插針法研究某一條光線經(jīng)過(jīngguò)平行玻璃磚，測(cè)出折射角和入射角?？諝?kōngqì)玻璃

θ1=?

θ2=?界面法線3、實(shí)驗(yàn)器材：玻璃磚、白紙、大頭針假設(shè)干、鉛筆、直尺、量角器第十六頁(yè)，共24頁(yè)。〔6〕連接(liánjiē)OO’，入射角i=∠AON’,折射角r＝∠NOO’，用量角器量出入射角和折射角，求出對(duì)應(yīng)的正弦值，記錄在表格中〔5〕移去在大頭針和玻璃磚，過P3、P4所在處作直線(zhíxiàn)DC與bb’交于o’〔作為實(shí)際出射點(diǎn)〕，直線(zhíxiàn)O’D代表沿AO方向入射光通過玻璃磚后的傳播方向〔4〕在直線AO上豎直插大頭針P1、P2，透過(tòuɡuò)玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線讓P2擋住P1的像。再在另一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3、P2、P1的像，記下P3、P4位置第十七頁(yè)，共24頁(yè)。〔1〕鋪紙〔將白紙用圖釘(túdīng)固定在木板上〕Ｏ'ＢＣＤ〔2〕在白紙上畫一條線aa’作為界面(jièmiàn)，過aa’上的一點(diǎn)O〔作為入射點(diǎn)〕畫法線N’N,并畫AO作為入射光線〔3〕把玻璃磚放在白紙上，使它的一邊(yībiān)與aa’對(duì)齊〔確保O為實(shí)際入射點(diǎn)〕，確定〔如何確定，聯(lián)想驗(yàn)證平行四邊形定那么實(shí)驗(yàn)中記錄力的方向〕玻璃磚的另一界面bb’〔確保出射點(diǎn)準(zhǔn)確〕步驟〔邊聽邊模仿〕第十八頁(yè)，共24頁(yè)。〔7〕用上述方法(fāngfǎ)求出入射角分別為300、450、600時(shí)的折射角，查出它們的正弦值，填入表格中〔8〕算出不同入射角時(shí)的入射角與折射角的正弦比值(bǐzhí)，最后求出幾次實(shí)驗(yàn)的平均值為折射率5、本卷須知：〔1〕入射角一般取15o→75o為宜〔太小，相對(duì)誤差大；太大,使折射光線弱，不易觀察〕〔2〕插針要豎直，且間距適當(dāng)大些〔精確確定光路〕〔3〕插針法實(shí)驗(yàn)，玻璃磚不能動(dòng)〔移動(dòng)會(huì)改變光路圖〕〔4〕確定邊界線時(shí)嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺子(chǐzǐ)用〔損壞玻璃磚〕，畫邊界線時(shí)描兩點(diǎn)確定邊界線〔5〕玻璃磚寬度在5cm以上〔讓折射光線長(zhǎng)點(diǎn)以減小誤差〕第十九頁(yè)，共24頁(yè)。4、數(shù)據(jù)處理：〔1〕計(jì)算法：量角度計(jì)算〔2〕作圖法：畫一個(gè)圓與折射、入射光線相交于A、E兩點(diǎn)，從交點(diǎn)作兩條與法線(fǎxiàn)垂直的線段，量出兩條線段長(zhǎng)度第二十頁(yè)，共24頁(yè)。課堂(kètáng)小結(jié)光的反射(fǎnshè)和折射反射(fǎnshè)、折射、干預(yù)、衍射波光波光

電

效

應(yīng)粒子光子光的波粒二象性1、光的實(shí)質(zhì)4、實(shí)驗(yàn)：測(cè)定玻璃磚的折射率："點(diǎn)"~"線"~"角"~"率"光的反射定律：同介質(zhì)、共面、異側(cè)、等大小光的折射定律：兩介質(zhì)、共面、異側(cè)、不等大3、折射率：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比定義式：決定式：2、光的反射和折射定律物理意義：反響光線從真空