光的反射和折射-ppt课件

,自主学习,名师解疑,分类例析,课堂对点演练,1,光的反射和折射,1光的反射和折射,(1),光的反射,：光从第一种介质射到它与第二种介质的分界面时，一部分光,_,到第一种介质的现象,(2),反射定律,：反射光线与入射光线、法线处在,_,内，反射光线与入射光线分别位于法线的,_,，反射角,_,入射角,一、反射定律和折射定律,光的反射及反射定律,返回,同一平面,两侧,等于,(1)光的反射：光从第一种介质射到它与第二种介质的分界面时，,光的折射及折射定律,进入第二种介质,法线,法线,同一平面,两侧,正,光的折射及折射定律进入第二种介质法线法线同一平面两侧正,二、折射率,(,n,),定义,：光从,_,射入某种介质发生折射时，入射角,1,的,_,与折射角,2,的,_,之比，叫该介质的绝对折射率，,简称折射率,公式,：,n,_,物理意义,：反映介质的,_,的物理量,光学性质,真空,正弦,正弦,二、折射率(n)光学性质真空正弦正弦,提醒,(1),任何介质的折射率都大于,1.,(2),在空气中往往可以近似看成真空中,真空中,提醒 (1)任何介质的折射率都大于1.真空中,(1),在光的折射现象中，同光的反射现象一样，光路是可逆的,(2),当光垂直介质界面入射时，光的传播方向就不发生变化，但这时光也发生了折射，因为光速发生了变化,(3),当光发生折射且有一种介质是真空时，表达式中的,1,表示的是真空中的光线与法线的夹角，,2,表示的是介质中的光线与法线的夹角,一、对光的折射及折射率的进一步理解,折射现象的理解,(1)在光的折射现象中，同光的反射现象一样，光路是可逆的一,(4),光从一种介质射到两种介质的分界面时一定发生反射，但不一定发生折射,(1),关于正弦值,：当光由真空中射入某种介质中时，入射角、折射角以及它们的正弦值是随入射角,1,而改变的，但正弦值之比是一个常数,(2),关于常数,n,：入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常数，但不同介质具有不同的常数，说明常数反映了该介质的光学特性,折射率的理解,(4)光从一种介质射到两种介质的分界面时一定发生反射，但不一,(4),决定因素,：介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量，它的大小只由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化,(4)决定因素：介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量，它,二、测定玻璃的折射率,实验器材,：两面平行的玻璃砖，方,木板，白纸，图钉,(,若干,),，大头针,四枚，直尺，量角器，铅笔,实验步骤,：,(1),如图,13,1,1,所示，,将白纸用图钉钉在平木板上,图,13,1,1,二、测定玻璃的折射率实验器材：两面平行的玻璃砖，方图13,(2),在白纸上画出一条直线,aa,作为界面,(,线,),，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,(3),把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟,aa,对齐，画出玻璃砖的另一边,bb,.,(4),在直线,AO,上竖直插上两枚大头针,P,1,、,P,2,，透过玻璃砖观察大头针,P,1,、,P,2,的像，调整视线方向直到,P,2,的像挡住,P,1,的像再在观察者一侧竖直插上两枚大头针,P,3,、,P,4,，使,P,3,挡住,P,1,、,P,2,的像，,P,4,挡住,P,3,及,P,1,、,P,2,的像，记下,P,3,、,P,4,的位置,(5),移去大头针和玻璃砖，过,P,3,、,P,4,所在处作直线,O,B,与,bb,交于,O,，直线,O,B,就代表了沿,AO,方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向,(2)在白纸上画出一条直线aa作为界面(线)，过aa上的,(6),连接,OO,，入射角,1,AON,，折射角,2,O,ON,，用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中,(7),用上述方法测出入射角分别为,30,、,45,、,60,时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中,(6)连接OO，入射角1AON，折射角2OO,数据处理,：,方法一,：在找到入射光线和折射光线以后，以,入射点,O,为圆心，以任意长为半径画圆，分别与,AO,交于,C,点，与,OO,(,或,OO,的延长线,),交于,D,点，过,C,、,D,两点分别向,NN,作垂线，交,NN,于,C,、,D,，用直尺量出,CC,和,DD,的,长，如图,13,1,2,甲所示,数据处理：方法一：在找到入射光线和折射光线以后，以,重复以上实验，求得各次折射率的计算值，然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值,图,13,1,2,重复以上实验，求得各次折射率的计算值，然后求其平均值即为玻璃,在多次改变入射角、测量相对应的入射角和折射角正弦值的基础上，以,sin,1,值为横坐标、以,sin,2,值为纵坐标，建立直角坐标系，如图,13,1,2,乙所示描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线,(1),入射光线、出射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些，玻璃砖应宽一些,(2),入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差,误差分析,在多次改变入射角、测量相对应的入射角和折射角正弦值的基础上，,(1),实验中，玻璃砖在纸上位置不可移动,(2),不能用手触摸玻璃砖光洁面，更不能把玻璃砖当尺子用,(3),大头钉应竖直插在白纸上，且玻璃砖每一侧两枚大头针,P,1,与,P,2,间、,P,3,与,P,4,间的距离应适当大些，以减小确定光路方向时造成的误差,(4),实验中入射角不宜过小，否则会使测量误差大，也不宜过大,(5),玻璃砖应选用宽度较大的，宜在,5 cm,以上，若宽度太小，则测量误差较大,注意事项,(1)实验中，玻璃砖在纸上位置不可移动注意事项,关于折射率，下列说法正确的是,(,),【,典,例,1,】,对折射率的理解,关于折射率，下列说法正确的是 ()【典例1,D,同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与波长,成反比,解析,介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，故选项,A,、,B,均错；由于真空中的光速是个定值，故,n,与,v,成反比是正确的，这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的，选项,C,正确；由于,v,f,，当,f,一定时，,v,与,成正比，又,n,与,v,成反比，故,n,与,也成反比，选项,D,正确,答案,CD,D同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与波长,借题发挥,折射率,n,反映了介质的光学性质，它的大小只由介质本身和入射光的频率决定，与入射角和折射角的大小无关，切不可认为,n,与入射角的正弦成正比，与折射角的正弦成反比,借题发挥折射率n反映了介质的光学性质，它的大小只由介质本身,光线以,60,的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直,(,真空中的光速,c,3.010,8,m/s),(1),画出光路图,(2),求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度,(3),当入射角变为,45,时，折射角等于多大？,(4),当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化？说明理由,解析,先画出玻璃与空气的界面，再过入射点作出界面的垂线即为法线然后根据光的反射定律和折射定律作出入射光线、反射光线和折射光线求出折射角,2,后，根据,折射定律的简单应用,【,典,例,2,】,光线以60的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰,(1),由题意知入射角,1,60,，反射角,60,，折射角,2,180,60,90,30,，光路图如图所示,(1)由题意知入射角160，反射角60，折射角,(4),折射率不会变化，折射率由介质本身和入射光的频率决定，跟入射角的大小无关,答案,见解析,(4)折射率不会变化，折射率由介质本身和入射光的频率决定，跟,光的反射和折射-ppt课件,用,“,插针法,”,测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，,O,为玻璃截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图,13,1,5,所示的四个图中,P,1,、,P,2,、,P,3,和,P,4,是四个学生实验插针的结果,【,典,例,3,】,测定玻璃的折射率,用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃截面的圆,(1),在这四个图中肯定把针插错了的是,_,(2),在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是,_,计算玻璃的折射率的公式是,_,解析,将,P,1,P,2,看做入射光线，,P,3,P,4,看做出射光线，由题图知，入射光线与界面垂直，进入玻璃砖后，在玻璃砖内传播方向不变，由作出的光路图可知选项,A,、,C,错误；而,图,13,1,5,(1)在这四个图中肯定把针插错了的是_图13,光的反射和折射-ppt课件,一束光从某种介质射入空气中时，入射角,1,30,，折射角,2,60,，折射光路如图,13,1,7,所示，则下列说法正确的是,(,),对,折射率的理解,1.,图,13,1,7,一束光从某种介质射入空气中时，入射角130，折射角2,C,光在介质中速度比在空气中小,D,光在介质中速度比在空气中大,答案,BC,C光在介质中速度比在空气中小,一个圆柱形筒，直径,12 cm,，高,16 cm,，人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为,9 cm,，当筒中装满液体时，则恰能看到筒侧的最低点，求：,(1),此液体的折射率；,(2),光在此液体中的传播速度,折射定律的简单应用,2,解析,题中的,“,恰能看到,”,表明人眼看到的是筒侧最低点发出的光线经界面折射后进入人眼的边界光线由此可作出符合题意的光路图,(,如右图所示,),在作图或分析计算时还可以由光路的可逆性，认为,“,由人眼发出的光线,”,折射后恰好到达筒侧最低点,一个圆柱形筒，直径12 cm，高16 cm，人眼在筒侧上方某,光的反射和折射-ppt课件,3,2012,重庆理综，,22(1),题图,13-1-8,甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的,_,面不能用手直接接触,在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔,a,、,b,、,c,的位置相同，且插在,c,位置的针正好挡住插在,a,、,b,位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为,d,、,e,两点，如题图乙所示计算折射率时，用,_(,填“,d,”,或“,e,”),点得到的值较小，用,_(,填“,d,”,或“,e,”),点得到的值误差较小,测定玻璃的折射率,32012重庆理综，22(1)题图13-1-8甲所示,图,13-1-8,图13-1-8,解析若用手接触光学面，则油污层可,使透过光的量及部分光的传播方向发生,变化，使玻璃砖折射成像不清，观察模,糊，影响实验效果如图所示，用,d,点,得到,n,的测量值较小，用,e,点得到,n,的测量,值误差较小,答案光学,d,e,解析若用手接触光学面，则油污层可,