2018-2019版高中物理 第四章 光的折射 1 光的折射定律学案 教科版选修3-4

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1、1　光的折射定律[学习目标]　1.掌握光的反射及反射定律.2.掌握光的折射及折射定律.3.掌握介质的折射率的概念，了解介质的折射率与光速的关系.4.会依据光的反射定律和折射定律作出光路图.一、光的反射和折射1.光的反射(1)反射现象：当光射到两种介质的分界面时，一部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象.(2)反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角.2.光的折射(1)光的折射现象当光射到两种介质的分界面时，另一部分光进入第二种介质继续传播的现象.图1(2)折射定

2、律(如图1所示)入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线与折射光线分居法线两侧；入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数.二、介质的折射率1.折射率(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦值与折射角r的正弦值之比，叫做这种介质的折射率，即n＝.(2)折射率与光速的关系：某种介质的折射率n，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝.2.对折射率n的理解由于c＞v，故任何介质的折射率n都大于(填“大于”“小于”或“等于”)1.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)光从一种介

3、质进入另一种介质时，传播方向一定发生变化.(　×　)(2)入射角增大为原来的2倍，折射角和反射角也都增大为原来的2倍.(　×　)(3)介质的折射率越大，光在这种介质中传播速度越大.(　×　)(4)由折射率的定义式n＝得出，介质的折射率与入射角i的正弦成正比，与折射角r的正弦成反比.(　×　)2.一束光从真空进入某介质，方向如图2所示，则该介质的折射率为________.若光在真空中的传播速度为c，则光在该介质中的传播速度为________.图2答案　　c一、折射率[导学探究]　如表所示是在探究光由真空射入某种透明介质发生折射

4、的规律时得到的实验数据.请在表格基础上思考以下问题：入射角i(°)折射角r(°)106.71.491.492013.31.501.493019.61.531.494025.21.591.515030.71.631.506035.11.711.517038.61.811.508040.61.971.51(1)随着入射角的增大，折射角怎样变化？(2)当入射角与折射角发生变化时，有没有保持不变的量(误差允许范围内)?答案　(1)折射角增大.(2)入射角的正弦值和折射角的正弦值之比保持不变.[知识深化]　对折射率的理解(1)折射率n

5、是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角的大小无关，与介质的密度没有必然联系.(2)折射率的计算①n＝，i为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；而r为介质中的光线与法线的夹角，也不一定为折射角.②n＝.例1　(多选)关于折射率，下列说法正确的是(　　)A.根据n＝可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B.根据n＝可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C.根据n＝可知，介质的折射率与光在该介质中的光速成反比D.同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与光在介质中的波长成反比答案　

6、CD解析　介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和入射光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，故选项A、B错误；由于真空中的光速是个定值，故n与v成反比，选项C正确；由于v＝λf，当f一定时，v与λ成正比，又n与v成反比，故n与λ也成反比，选项D正确.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.例2　(多选)两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图3所示的折射现象(α>β).下列结论中

7、正确的是(　　)图3A.在水中的传播速度，光束a比光束b大B.在水中的传播速度，光束a比光束b小C.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大答案　AC解析　由公式n＝，可得折射率navb，A正确，B错误.二、光的反射定律和折射定律[导学探究]　在岸上往平静的水面观察，我们既可以看见水中的鱼，又可以看见岸上树的倒影.(1)这两种现象产生的原因相同吗？(2)有经验的渔民叉鱼时，不是正对着看到的鱼去叉，而是对着所看到鱼的下方叉，这是为什么

8、？答案　(1)不相同.看见水中的鱼是光的折射现象，看见岸上树的倒影是光的反射现象.(2)从鱼上反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，所以叉鱼时要对着所看到的鱼的下方叉.[知识深化]　反射定律和折射定