物理粤教版选修3-4素材：课前预习 第四章第三课时认识光的全反射现象 Word版含解析

物理粤教版选修3-4素材：课前预习 第四章第三课时认识光的全反射现象 Word版含解析情景素材 在炎热的夏天，在柏油马路上，从远处看去，路面显得格外明亮光滑，就象用水淋过一样，你知道这是什么缘故吗？简答：这是发生了全反射现象，炎热的夏天，柏油路面温度很高，使得路面附近的空气密度较小，折射率比路面稍高处的相对较小，远处的光线过来后，会在路面发生全反射，使路面显得格外光亮.知识预览1.我们把折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质.金刚石的折射率为2.42，酒精的折射率为1.36，空气的折射率为1.000 28.那么酒精相对于空气来说是光密介质，酒精相对于金刚石来说是光疏介质.2.由折射定律可知，光由光疏介质射入光密介质（例如从空气射入水中）时，折射角小于入射角；光由光密介质射入光疏介质（例如由水射入空气）时，折射角大于入射角.3.由实验可知，让光由玻璃射入空气时，折射角总是大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也随之增大，且折射光线越来越弱；在该过程中，反射光线与法线的夹角是越来越大，且反射光越来越强；当入射角增大到某一角度，使折射角达到90,此时折射光线完全消失，只剩下反射光线.这种现象叫全反射.4.在研究全反射现象中，刚好发生全反射，即折射角等于90时的入射角，叫临界角.5.假若让光线由光疏介质射入光密介质，即使入射光线与法线的夹角接近（或者认为达到）90，折射光线与法线的夹角也是小于90的，所以，折射光线依然存在，这种情况下是不能发生全反射的.综合前面的知识可得，发生全反射的条件是：光从光密介质射向光疏介质，且入射角等于或大于临界角.6.人们设计运用光密介质制成的纤维状的东西来传导光化能，光纤就是这样一种装置.附送：2019-2020年物理粤教版选修3-4素材：课前预习第四章第二课时测定介质的折射率 Word版含解析2019-2020年物理粤教版选修3-4素材：课前预习 第四章第二课时测定介质的折射率 Word版含解析1.实验目的 测定介质的折射率.2.实验原理 确定光路，找出跟入射光线相应的折射光线，用量角器测入射角1和折射角2，根据折射定律计算出玻璃的折射率n=.3.实验器材 玻璃砖、白纸三张、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板（或直尺）、铅笔；光具盘（带角度）、光源、水、酒精等4.测玻璃折射率的实验步骤（1）把白纸用图钉钉在木板上，在白纸上画一条直线aa代表两种介质的界面，过aa上的一点O画出界面的法线NN，并画一条线段AO作为入射光线.如图4-2-1.图4-2-1（2）把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边跟aa对齐，并画出玻璃砖的另一长边bb.（3)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住.（4）在玻璃砖观察的这一边插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2，P4挡住P1、P2、P3.记下P3、P4的位置.（5）移去大头针和玻璃砖，过P3、P4引直线OB，与bb交于O，直线OB就代表了沿直线AO入射的光线透过玻璃砖后的传播路径.连接OO，OO就是折射光线的路径.入射角1=AON，折射角2=OON.（6）用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表查出它们的正弦值，把这些数记入自己设计的表格里.（7）用上面的方法分别求出入射角是15、30、45、60、75时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，把这些数据也记在表格里.注意观察入射角是15和75时有什么区别.（8）算出不同入射角时的值，比较一下，看它们是否接近于一个常数.求出几次实验时测得数据的平均值，就是玻璃的折射率.完成课本表4-2-1.5.测水与酒精的折射率实验步骤（1）将水或酒精倒入容器中.（2）将光具盘放入液体中.注意光具盘的水平直径应与液面相齐平.（图见课本第76页，图4-1-2实验装置图）（3）打开光源，分别使入射角等于15、30、45、60、75，并且记录下各自对应的折射角.（4）利用公式n=计算出五组折射率，并求出平均值.（5）完成课本的表4-2-1.6.注意事项（1）实验时入射角大一些，否则折射角太小，作图和测量时将产生较大的误差，当然入射角也不可太大.（2）选用宽度较大的玻璃砖.（3）测玻璃的折射率时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间，P2与O点之间，P3与O点之间，P3与P4之间距离要稍大一些.（4）测水与酒精的折射率时，液面必须与光具盘的两个90角的连线对齐，并且入射光线必须射入光具盘中心O点.