1、選修3-4第十三章 光131光的反射和折射【教學(xué)目標(biāo)】(1)認(rèn)識光的反射及折射現(xiàn)象，知道法線、入射角、反射角、折射角的含義。(2)理解光的折射定律；會利用折射定律解釋相關(guān)光現(xiàn)象和計算有關(guān)問題(3)理解折射率的概念會測定玻璃的折射率。重點：光的折射定律、折射率折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，由介質(zhì)來決定難點： 1.光的折射定律和折射率的應(yīng)用2通過問題的分析解決加深對折射率概念的理解，學(xué)會解決問題的方法 【自主預(yù)習(xí)】一、反射及反射定律（1）光的反射：光從一種介質(zhì)射到它與另一種介質(zhì)的_時，一部分光會返回到第一種介質(zhì)的現(xiàn)象。（2）反射定律：反射光線與入射光線、法線在_，反射光線與入射光線分別位于法線

2、的_；反射角_入射角。二、折射及折射定律（1）光的折射:光從一種介質(zhì)照射到兩種介質(zhì)的_時，一部分光進(jìn)入另一種介質(zhì)的現(xiàn)象。（2）折射定律：折射光線與入折射光線、法線處在_內(nèi)，折射光線與入折射光線分別位于_的兩側(cè)，_與折射角2的正弦成正比，即_=n12（3）光路可逆性：在光的反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象中，光路都是_的。三、折射率：（1）定義：光從_射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角1的_與折射角2的_之比，叫該介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率，用_表示。（2）定義：n= _。（3）折射率與光速的關(guān)系：光在不同介質(zhì)中的_不同，且都_光在真空中的傳播速度；某種介質(zhì)的折射率等于光在_的速度與光在_的速度之比，即n= _

3、。 (4) 任何介質(zhì)的折射率都 1.四、光穿過平行板玻璃磚時有何規(guī)律？(1)不會改變?nèi)肷涔獾男再|(zhì)和方向，只使光線向偏折方向平行偏移，且入射角i、玻璃磚厚度h和折射率n越大，側(cè)移d越大。(2)平行光照射到平行玻璃磚上，出射光的寬度等于入射光的寬度，而玻璃磚中折射光的寬度隨入射角增加而增大?！镜湫屠}】一、光的折射【例1】如果光線以大小相等的入射角，從真空射入不同介質(zhì)，若介質(zhì)的折射率越大，則()A折射角越大，說明折射光線偏離原來方向的程度越大B折射角越大，說明折射光線偏離原來方向的程度越小C折射角越小，說明折射光線偏離原來方向的程度越大D折射角越小，說明折射光線偏離原來方向的程度越小【例2】光在某

4、介質(zhì)中的傳播速度是2.122×108m/s，當(dāng)光線以30°入射角，由該介質(zhì)射入空氣時，折射角為多少？二、折射率【例3】 光線從空氣射向折射率n的玻璃表面，入射角為1，求：（1）當(dāng)145º時，折射角多大？（2）當(dāng)1多大時，反射光線和折射光線剛好垂直？【例4】光線以60°的入射角從空氣射入玻璃中，折射光線與反線光線恰好垂直。(真空中的光速c3.0×108 m/s)(1)畫出折射光路圖；(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的傳播速度；(3)當(dāng)入射角變?yōu)?5°時，折射角等于多大？(4)當(dāng)入射角增大或減小時，玻璃的折射率是否變化？說明理由。三、測

5、玻璃磚的折射率【例5】兩束細(xì)平行光a和b相距為d，從空氣中互相平行地斜射到長方體玻璃磚的上表面，如圖1317所示，若玻璃對a的折射率大于對b的折射率。當(dāng)它們從玻璃磚的下表面射出后，有()A兩束光仍平行，間距等于dB兩束光仍平行，間距大于dC兩束光仍平行，間距小于dD兩束光不再相互平行【課后練習(xí)】1如圖所示，平面鏡AB水平放置，入射光線PO與AB夾角為30°，當(dāng)AB轉(zhuǎn)過20°角至AB位置時，下列說法正確的是 ( )A入射角等于50°B入射光線與反射光線的夾角為80° C反射光線與平面鏡的夾角為40°D反射光線與AB的夾角為60°2關(guān)于光

6、的反射與折射現(xiàn)象，下列說法正確的是 ( )A光發(fā)生反射時，光的傳播方向一定改變B光發(fā)生反射時，光的傳播方向可能偏轉(zhuǎn)90°C光發(fā)生折射時，一定伴隨著反射D光發(fā)生折射時，光的傳播方向可能偏轉(zhuǎn)90°3一束光從空氣射入某種透明液體，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，則反射光線與折射光線的夾角是 ( ) A小于40° B在40°與50°之間 C大于140° D在100°與140°與間4光線從空氣射向玻璃磚，當(dāng)入射光線與玻璃磚表面成30°角時，折射光線與反射光線恰好垂直，則此玻璃磚的折

7、射率為 ( )A B C D5井口大小和深度相同的兩口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之下)，兩井底部各有一只青蛙，則()A水井中的青蛙覺得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B枯井中的青蛙覺得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C水井中的青蛙覺得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D兩只青蛙覺得井口一樣大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星6一束光由空氣入射入某介質(zhì)，入射角為60°，其折射光線恰好與反射光線垂直，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為 ( )A×108m/s B×108m/sC×108m/s D

8、×108m/s7如圖135所示，玻璃三棱鏡ABC，頂角A為30°，一束光線垂直于AB射入棱鏡，由AC射出進(jìn)入空氣，測得出射光線與入射光線間夾角為30°，則棱鏡的折射率為()A. B. C. D.8如圖131所示，落山的太陽看上去正好在地平線上，但實際上太陽已處于地平線以下，觀察者的視覺誤差大小取決于當(dāng)?shù)卮髿獾臓顩r。造成這種現(xiàn)象的原因是() A光的反射 B光的折射C光的直線傳播 D小孔成像9若某一介質(zhì)的折射率較大，那么()A光由空氣射入該介質(zhì)時折射角較大B光由空氣射入該介質(zhì)時折射角較小C光在該介質(zhì)中的速度較大D光在該介質(zhì)中的速度較小10光從某種介質(zhì)中射入空氣中，入射

9、角1從零開始增大時，折射角2也隨之增大，下列說法正確的是()A比值不變B比值不變C比值是一個大于1的常數(shù)D比值是一個小于1的常數(shù)11一束光從某種介質(zhì)射入空氣中時，入射角130°，折射角260°，折射光路如圖所示，則下列說法正確的是()A此介質(zhì)折射率為B此介質(zhì)折射率為C相對于空氣此介質(zhì)是光密介質(zhì)D光在介質(zhì)中速度比在空氣中大12一半徑為R的1/4球體放置在水平桌面上，球體由折射率為的透明材料制成。現(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再從豎直表面射出，如圖所示。已知入射光線與桌面的距離為R/2。求出射角。例題答案：1. 【答案】C【解析】

10、根據(jù)折射定律，n12，當(dāng)光以相等的入射角從真空向介質(zhì)入射時，sin1一定，n12越大，sin2就越小，2越小。說明光偏離原來的傳播方向角度就越大。故選C。2.3.4. 【答案】(1)如圖1313所示(2)×108 m/s(3)arcsin(4)不會變化【解析】(1)由題意知入射角160°，反射角60°，折射角2180°60°90°30°，折射光路圖如圖1313所示。(2)n，據(jù)n得v m/s，v1.7×108 m/s。(3)據(jù)n得sin2，代sin1sin45°及n入上式，可求得sin2，解得2arcsi

11、n。(4)折射率不會變化，折射率由介質(zhì)和入射光的頻率決定，而跟入射角的大小無關(guān)。5. 【答案】C【解析】如圖1318所示，根據(jù)折射定律na，nb，由題意知，na>nb，則a<b，故d<d，光線經(jīng)兩側(cè)面平行的玻璃磚后方向不變，折射光線是平行的，所以C正確。課后練習(xí)：1.B2.AB3D4B5. 解析：作出兩口井的光路圖如圖所示，從圖中可知枯井中青蛙的視角比水井中青蛙的視角要大，所以枯井中青蛙覺得井口大些；而看到井外的范圍是在兩條實線所示光線范圍內(nèi)，所以水井中青蛙的視野要大些。答案：B6.B7. 解析：由光路圖可知，iA30°，由于入射光線與出射光線成30°，所以r30°i60°，故n ，C項正確。答案：C8. 解析：光經(jīng)過大氣層，其空氣分布不均勻，而折射率不同，光發(fā)生折射現(xiàn)象使光傳播方向發(fā)生改變所致。答案：B9. 解析：由n，且n1，可得sin2·sin1，即12。又因為n，得v，故vc。答案：B、D10. 解析：根據(jù)折射定律，光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中，常數(shù)，可知B正確；由光路的可逆定理可知n，且n1，故1，D正確。答案：B、D11. 解析：由折射定律及入射角、折射角的含義知n，則此介質(zhì)比空氣折射率大，故為光密介質(zhì)，又由n知D錯