1光折射定律第四章光折射1/32[學習目標]1.掌握光反射及反射定律.2.掌握光折射及折射定律.3.掌握介質(zhì)折射率概念，了解介質(zhì)折射率與光速關(guān)系.4.會依據(jù)光反射定律和折射定律作出光路圖.2/32內(nèi)容索引重點探究啟迪思維探究重點達標檢測檢測評價達標過關(guān)自主預(yù)習預(yù)習新知扎實基礎(chǔ)3/32自主預(yù)習4/32一、光反射和折射1.光反射(1)反射現(xiàn)象：當光射到兩種介質(zhì)

時，一部分光仍回到

介質(zhì)里繼續(xù)傳輸現(xiàn)象.(2)反射定律：反射光線與入射光線、法線處于

內(nèi)，反射光線與入射光線分別位于

；反射角

入射角.分界面原來同一平面法線兩側(cè)等于5/322.光折射(1)光折射現(xiàn)象當光射到兩種介質(zhì)分界面時，另一部分光進入第二種介質(zhì)繼續(xù)傳輸現(xiàn)象.圖1(2)折射定律(如圖1所表示)入射光線、折射光線和法線在

內(nèi)，入射光線與折射光線分居

；

與________________之比為一常數(shù).同一平面法線兩側(cè)入射角正弦值折射角正弦值6/32二、介質(zhì)折射率1.折射率(1)定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，

與________________之比，叫做這種介質(zhì)折射率，即n＝(2)折射率與光速關(guān)系：某種介質(zhì)折射率n，等于光在

中傳輸速度c與光在這種介質(zhì)中傳輸速度v之比，即n＝2.對折射率n了解因為c＞v，故任何介質(zhì)折射率n都

(填“大于”“小于”或“等于”)1.入射角i正弦值折射角r正弦值

真空大于7/321.判斷以下說法正誤.(1)光從一個介質(zhì)進入另一個介質(zhì)時，傳輸方向一定發(fā)生改變.(

)(2)入射角增大為原來2倍，折射角和反射角也都增大為原來2倍.(

)(3)介質(zhì)折射率越大，光在這種介質(zhì)中傳輸速度越大.(

)(4)由折射率定義式n＝

得出，介質(zhì)折射率與入射角i正弦成正比，與折射角r正弦成反比.(

)[即學即用]××××答案8/322.一束光從真空進入某介質(zhì)，方向如圖2所表示，則該介質(zhì)折射率為____.若光在真空中傳輸速度為c，則光在該介質(zhì)中傳輸速度為______.答案圖29/32重點探究10/32一、折射率[導學探究]

如表所表示是在探究光由真空射入某種透明介質(zhì)發(fā)生折射規(guī)律時得到試驗數(shù)據(jù).請在表格基礎(chǔ)上思索以下問題：入射角i(°)折射角r(°)

106.71.491.492013.31.501.493019.61.531.494025.21.591.515030.71.631.506035.11.711.517038.61.811.508040.61.971.5111/32(1)伴隨入射角增大，折射角怎樣改變？答案折射角增大.(2)當入射角與折射角發(fā)生改變時，有沒有保持不變量(誤差允許范圍內(nèi))?答案入射角正弦值和折射角正弦值之比保持不變.答案12/32[知識深化]

對折射率了解(1)折射率n是反應(yīng)介質(zhì)光學性質(zhì)物理量，它大小由介質(zhì)本身和光頻率共同決定，與入射角、折射角大小無關(guān)，與介質(zhì)密度沒有必定聯(lián)絡(luò).(2)折射率計算i為真空中光線與法線夾角，不一定為入射角；而r為介質(zhì)中光線與法線夾角，也不一定為折射角.13/32D.同一頻率光由真空進入某種介質(zhì)時，折射率與光在介質(zhì)中波長成

反比例1

(多項選擇)關(guān)于折射率，以下說法正確是√√答案解析14/32解析

介質(zhì)折射率是一個反應(yīng)介質(zhì)光學性質(zhì)物理量，由介質(zhì)本身和入射光頻率共同決定，與入射角、折射角無關(guān)，故選項A、B錯誤；因為真空中光速是個定值，故n與v成反比，選項C正確；因為v＝λf，當f一定時，v與λ成正比，又n與v成反比，故n與λ也成反比，選項D正確.15/32總結(jié)提升折射率n反應(yīng)了介質(zhì)光學性質(zhì)，它大小只由介質(zhì)本身和入射光頻率決定，與入射角和折射角大小無關(guān)，切不可認為n與入射角正弦成正比，與折射角正弦成反比.16/32例2

(多項選擇)兩束不一樣頻率單色光a、b從空氣平行射入水中，發(fā)生了如圖3所表示折射現(xiàn)象(α>β).以下結(jié)論中正確是A.在水中傳輸速度，光束a比光束b大B.在水中傳輸速度，光束a比光束b小C.水對光束a折射率比水對光束b折射率小D.水對光束a折射率比水對光束b折射率大√√答案解析圖317/32二、光反射定律和折射定律[導學探究]

在岸上往平靜水面觀察，我們既能夠看見水中魚，又能夠看見岸上樹倒影.(1)這兩種現(xiàn)象產(chǎn)生原因相同嗎？答案不相同.看見水中魚是光折射現(xiàn)象，看見岸上樹倒影是光反射現(xiàn)象.(2)有經(jīng)驗漁民叉魚時，不是正對著看到魚去叉，而是對著所看到魚下方叉，這是為何？答案從魚上反射光線由水中進入空氣時，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進入人眼，人眼會逆著折射光線方向看去，就會以為魚變淺了，所以叉魚時要對著所看到魚下方叉.答案18/32[知識深化]

反射定律和折射定律應(yīng)用步驟(1)依據(jù)題意畫出光路圖.(2)利用幾何關(guān)系確定光路圖中邊、角關(guān)系，要注意入射角、反射角、折射角均是光線與法線夾角.(3)利用反射定律、折射定律及幾何規(guī)律列方程求解.19/32例3如圖4所表示為某種透明介質(zhì)截面圖，△AOC為等腰直角三角形，BC為半徑R＝12cm四分之一圓弧，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點.一束紅光射向圓心O，在AB分界面上入射角i＝45°，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑.已知該介質(zhì)對紅光折射率為n＝

求兩個亮斑與A點間距離分別為多少.答案解析答案看法析圖420/32解析光路圖如圖所表示，設(shè)折射光斑為P1，折射角為r，依據(jù)折射定律得設(shè)反射光斑為P2，由幾何知識可得△OAP2為等腰直角三角形，故AP2＝12cm.21/32解析光路圖如圖所表示：例4如圖5所表示，△ABC為直角三角形三棱鏡橫截面，∠ABC＝30°.有一細光束MN射到AC面上，且MN與AC夾角也為30°，該光束從N點進入棱鏡后再經(jīng)BC面反射，最終從AB面上O點射出，其出射光線OP與BC面平行.(1)作出棱鏡內(nèi)部光路圖(無須寫出作圖過程)；答案解析答案看法析圖圖522/32因為θ1＝θ4＝60°，所以θ3＝θ2.又由幾何關(guān)系知2θ3＝60°，所以θ3＝30°.(2)求出此棱鏡折射率.答案解析23/32達標檢測24/3212341.(對折射率了解)(多項選擇)一束光從介質(zhì)1進入介質(zhì)2，方向如圖6所表示，以下對于1、2兩種介質(zhì)光學屬性判斷正確是A.介質(zhì)1折射率小B.介質(zhì)1折射率大C.光在介質(zhì)1中傳輸速度大D.光在介質(zhì)2中傳輸速度大√√答案圖625/3212342.(折射定律應(yīng)用)一束光線從空氣射入折射率為

介質(zhì)中，入射角為45°，在界面上入射光一部分被反射，另一部分被折射，則反射光線和折射光線夾角是A.75°B.90°C.105°D.120°√答案解析26/3212343.(折射率計算)如圖7所表示為直角三棱鏡截面圖，一條光線平行于BC邊入射，經(jīng)棱鏡折射后從AC邊射出.已知∠A＝θ＝60°，光在真空中傳輸速度為c.求：(1)該棱鏡材料折射率；答案解析圖727/321234解析作出完整光路如圖所表示.依據(jù)幾何關(guān)系可知φ＝∠B＝30°，所以α＝60°.因為α＝θ＝60°，所以β＝γ.β＋γ＝∠A＝60°，故β＝γ＝30°.28/321234(2)光在棱鏡中傳輸速度.答案解析29/3212344.(折射定律應(yīng)用)如圖8所表示，截面為四分之一圓透明柱體放在水平面上，圓半徑為R，一束單色光水平照射在柱體曲面上，入射點A與圓心O連線與豎直方向夾角為30°，在A點折射光線