高中物理选修3-4优质课件7：13.1光的反射和折射.pptx

第十三章 光1 光的反射和折射 平面镜入射光线反射光线法线入射角反射角光被两种介质的界面反射回原来的介质中 （1）反射光线、入射光线和法线同平面（2）反射光线和入射光线分居法线两侧（3）反射角和入射角相等光路可逆光的反射现象 ir空气水入射角折射角光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。 折射光线入射光线光的折射现象 ① 折射光线、入射光线、法线在同一平面内② 折射光线和入射光线分居法线两侧入射角、折射角有什么关系呢 ？光的折射定律 ③当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角 ⑤当入射角增大时，折射角也随着增大 ④当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角 空气水 人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角i和折射角r的数据中寻求两者之间的定量关系。 ⑥入射角的正弦和折射角的正弦成正比 斯涅耳定律空气----水 n 大于 1水----空气 n 小于 1空气水 ir空气水折射光路是可逆的 问题：玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？ 问题：玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？ 实验原理：1、根据折射率的定义：要测折射率，必须知道与一个折射现象对应的折射角和入射角。空气玻璃 i=? r=?界面法线学生实验：测玻璃砖的折射率 实验器材玻璃砖 白 纸、大头针若干、铅笔、直尺、量角器 实验步骤（1）铺纸（将白纸用图钉固定在木板上）（2）在白纸上画一条线aa’作为界面，过aa’上的一点O（作为入射点）画法线N’N,并画AO作为入射光线ＯＢＣＤ（3）把玻璃砖放在白纸上，使它的一边与aa’对齐（确保O为实际入射点） ，确定（如何确定，联想验证平行四边形定则实验中记录力的方向）玻璃砖的另一界面bb’（确保出射点准确） （4）在直线AO上竖直插大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线让P2挡住P1的像。再在另一侧竖直插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3、P2、P1的像，记下P3、P4位置（5）移去在大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线DC与bb’交于o’（作为实际出射点），直线O’D代表沿AO方向入射光通过玻璃砖后的传播方向（6）连接OO’，入射角i=∠AON’,折射角r＝ ∠NOO’，用量角器量出入射角和折射角，求出对应的正弦值，记录在表格中 （7）用上述方法求出入射角分别为300、450、600时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中（8）算出不同入射角时的入射角与折射角的正弦比值，最后求出几次实验的平均值为折射率 （7）用上述方法求出入射角分别为300、450、600时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中（8）算出不同入射角时的入射角与折射角的正弦比值，最后求出几次实验的平均值为折射率 注意事项（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差） 数据处理（1）计算法：量角度计算 （2）作图法：画一个圆与折射、入射光线相交于A、E两点，从交点作两条与法线垂直的线段，量出两条线段长度 应用1：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。从上向下看, 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.在某些地区将提前,在另一些地区将延后D.不变应用2： 有大气，看到太阳更早没有大气，将迟一些看到太阳 i空气玻璃rir′空气水折射率---反映介质对光的折射作用 （1）折射率---是光从真空射入某种介质中时的折射率（2）n的大小与介质有关,与i和r无关,对于确定的介质,n是定值,不能说n∝sini或n∝1/sinr（3）折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1。sinisinrn=定义式：强调说明：折射率 介质折射率空气1.0028水1.33(4/3)玻璃1.50(3/2)真空本身的折射率 = 1几种介质的折射率 某介质的折射率，等于光在真空中的速度c与光在介质中的速度之比：cvn=（n＞1） 光在不同介质中的速度不同，这正是发生折射的原因。 研究表明： 例1：关于光的折射现象，下列说法正确的是(　　)A．光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B．光由一种介质进入另一种介质，传播方向一定改变C．人观察盛水容器的底部，发现水变浅了D．