高中物理选修3-4--131光的反射和折射课件.ppt

1、13.1 13.1 光的反射和折射光的反射和折射(1)(1)认识光的反射和折射现象；认识光的反射和折射现象；(2)(2)掌握光的反射定律；掌握光的反射定律；(3)(3)了解介质的折射率与光速的关系；了解介质的折射率与光速的关系；(4)(4)掌握光的折射定律；掌握光的折射定律；(5)(5)掌握介质的折射率的概念掌握介质的折射率的概念光的反射和折射现象光的反射和折射现象现象：光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中现象：光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中 一般说来，光从第一般说来，光从第1 1种介质射到它与第种介质射到它与第2 2种介质的分界面时，一部

2、分光会返种介质的分界面时，一部分光会返回到第回到第1 1种介质，这个现象叫做种介质，这个现象叫做光的反射光的反射；另一部分光会进入；另一部分光会进入2 2种介质，这种介质，这个现象叫做个现象叫做光的折射光的折射次数次数入射角入射角i i反射角反射角r r1 12 23 3一、光的反射定律一、光的反射定律光的反射定律光的反射定律光反射时，反射光线、入射光线与法线在光反射时，反射光线、入射光线与法线在同一同一平面内；平面内；反射光线和入射光线分别位于法线反射光线和入射光线分别位于法线两侧两侧；反射角反射角等于等于入射角。入射角。ii二、光的折射规律二、光的折射规律 折射光线与入射光线、法线处在同一

3、平面内，折射光线与入射光线分别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。位于法线的两侧。当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角 ；当光从水或玻；当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角。璃斜射入空气中时，折射角大于入射角。当入射角增大时，折射角也随着增大当入射角增大时，折射角也随着增大 1 1、相关实验、相关实验探究：折射角与入射角的定量关系探究：折射角与入射角的定量关系光由空气射入玻璃时入射角光由空气射入玻璃时入射角1 1和折射角和折射角2 2的数值表的数值表入射角折射角 503.301006.7

4、015010.1020013.4030019.6040025.2050030.7080040.601/2sin1/sin2（1 1）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、法线处在同一平面内；（2 2）折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；）折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；（3 3）入射角的正弦与折射角的正弦成正比）入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即即1221sinsinn或：斯涅耳斯涅耳2 2、光的折射定律（斯涅耳定律）、光的折射定律（斯涅耳定律）ir空气空气水水在光的折射现象中光路是可逆的。在光的折射现象中光路是可逆的。12sinsininr“铅笔弯折之谜铅笔

5、弯折之谜”空气空气水水AA界面界面温馨提示：温馨提示：利用利用光的折射光的折射解释实际问题解释实际问题温馨提示：温馨提示：水水空气空气水 人在水上看到人在水上看到物体像，比实际物体像，比实际物体位置偏上，物体位置偏上，感觉水比较浅。感觉水比较浅。由于光的折射，水中物体的位置由于光的折射，水中物体的位置看起来比实际位置要看起来比实际位置要高高些。些。渔民叉鱼渔民怎样才能叉到鱼？渔民怎样才能叉到鱼？光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数之比为一常数n n，但是对不同的介质来说，这个常数但是对不同的介质来说

6、，这个常数n n是不同的，它是一是不同的，它是一个反应介质光学性质的物理量。个反应介质光学性质的物理量。3 3、折射率、折射率(光从真空进入介质）光从真空进入介质）sinsininr折射率的定义式：1 1）定义）定义：物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角与折射角：物理学中把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的正弦之比n n，叫做这种介质的折射率叫做这种介质的折射率2）意义：折射率反映介质对光的折射作用）意义：折射率反映介质对光的折射作用 1sinsi=nsinsinirnnirir由光路的可逆性知当光从介质计入真空时，若仍用 表示入射角，表示入射角，则有：或空

7、气空气玻璃玻璃水水iirrn对于不同的介质，常数 是不同的。1.50n 玻璃：1.33n 入水：A3 3）折射角与光速的关系）折射角与光速的关系irrDACBCi sinACtcACADr sinACtviBC真空真空介质介质 研究表明：光在不同介质中的速度不同；某介质的折射率，等于光在真空研究表明：光在不同介质中的速度不同；某介质的折射率，等于光在真空中的速度中的速度c c与光在这种介质中的传播速度与光在这种介质中的传播速度之比。之比。用惠更斯原理研究光的折射用惠更斯原理研究光的折射sin=sinicnrv例题、例题、如图所示，一储油桶，底面直径与高均为如图所示，一储油桶，底面直径与高均为1

8、m1m。当桶内无油时，。当桶内无油时，从某点从某点A A恰能看到桶底边缘上的某点恰能看到桶底边缘上的某点B B。当桶内油的深度等于桶高的。当桶内油的深度等于桶高的一半时，由点一半时，由点A A沿方向沿方向ABAB看去，看到桶底上的点看去，看到桶底上的点C C，两点，两点C C、B B相距相距0.25m0.25m。求油的折射率和光在油中的传播速度。求油的折射率和光在油中的传播速度。OACBGDF又又OD=2CD22ODCDCD油的折射率油的折射率光在油中的传播速度光在油中的传播速度ABG=450r 解：光从水进入空气：折射角CODsinsinii入射角的正弦值22145()()24dddsin5

9、=1.58sin2rni883.0 10=/1.9 10/1.58ccnvm sm svn由得：E EC C2 2A AB BD D1 13 3例例2 2、如图、如图1 1、2 2、3 3为三条光线请根据光路走向判断为三条光线请根据光路走向判断:1)11)1、2 2、3 3哪条为入射光线、折射光线、反射光线？哪条为入射光线、折射光线、反射光线？2 2）ABAB、CDCD哪个是界面？哪条是法线？哪个是界面？哪条是法线？C C2 2A AB BD D1 13 3 例例3.3.水的折射率等于水的折射率等于4/34/3，玻璃的折射率等于，玻璃的折射率等于1.51.5，那么光在水中的传，那么光在水中的传

10、播速度比在玻璃中的传播速度播速度比在玻璃中的传播速度 ，光在水中的传播速度与在玻璃，光在水中的传播速度与在玻璃中传播速度之此等于中传播速度之此等于 。快快9 9：8 8321是入射光线、是反射光线、是折射光线AB是法线、CD是界面1.59=483vncvnvn水玻水玻得例例4 4、一束光线由空气射入某种介质，如、一束光线由空气射入某种介质，如图所示。在界面上发生反射和折射，已图所示。在界面上发生反射和折射，已知入射角为知入射角为6060，反射光线与折射光线，反射光线与折射光线成成9090，求介质的折射率。，求介质的折射率。例例5 5、如图所示的军事观察孔，图中虚、如图所示的军事观察孔，图中虚线表示空气孔的观察范围，现在在孔线表示空气孔的观察范围，现在在孔中嵌入玻璃砖后，观察范围将中嵌入玻璃砖后，观察范围将 sin603sin30n 扩大作业4812345P 问题与练习 第、（只需画出光路图）题