《光学》-第一节 光的折射教案

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1、第一节光的折射新知预习1.光的折射：光从一种介质进入另一种介质，___________发生改变的现象叫做光的折射.2.光的折射定律：_________光线跟_________光线和__________在同一平面内，_________光线和__________光线分居在___________的两侧，___________的正弦跟___________的正弦成___________比.3.折射率：光从_________射入__________发生折射时，___________θ1的正弦与__________θ2的正弦之比，叫做这种介质的折射率.即n=__

2、_________.某种介质的折射率等于光在___________中的传播速度c跟光在___________中的传播速度v之比，即n=___________.典题·热题知识点一折射定律例1如图13-1-5所示，一束平行光以30°的入射角从玻璃射向空气中，折射角为45°.求：图13-1-5(1)玻璃的折射率；(2)光在玻璃中的传播速度.解析：若光从玻璃射向空气中时，入射角为30°，折射角为45°；若光从空气射向玻璃时，入射角为45°，根据光路的可逆性知，折射角一定为30°，由折射定律得：玻璃折射率n==.由折射率与光速的关系n=得：光在玻璃中的传播速度

3、v==m/s≈2.12×108m/s.答案：2.12×108m/s误区警示无论光从玻璃射向空气还是从空气射向玻璃，在表示介质的折射率时，一定是空气中的光线和法线的夹角的正弦和介质中光线和法线的夹角的正弦的比值，也就是说介质的折射率一定大于1.例2如图13-1-6中，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和折射光束2.已知此玻璃折射率为第十三章光——第一节光的折射第11页，入射角为45°（相应的折射角为24°）.现保持入射光不变，将半圆柱绕O点在图示平面内顺时针转过15°，如图中虚线所示，则（）图13

4、-1-6A.光束1转过15°B.光束1转过30°C.光束2转过的角度小于15°D.光束2转过的角度大于15°解析：转动前，光束1（反射光）与入射光线间的夹角为A=45°×2=90°，光束2（折射光）与入射光线间的夹角为B=45°+（180°-24°）=201°.转动后，反射光与入射光的夹角A′=60°×2=120°,据折射定律，=，得r=30°，则折射光与入射光间的夹角为B′=60°+（180°-30°）=210°.因为ΔA=A′-A=30°，ΔB=B′-B=9°，故B、C两选项正确.答案：BC知识点二反射定律及折射规律的综合应用例3如图13-1-7

5、所示，光线从空气射入某液体中，入射角为45°，折射角为30°，光线射到液体底部水平放置的平面镜上反射回来，最后光线又回到空气中，这时折射角多大？图13-1-7解析：本题是反射定律及折射规律的综合应用，解决这类题的关键是确定好界面和法线，并灵活运用所学规律解决问题.答案：作出如图13-1-8所示的光路图，光线入射到平面镜上时的反射角为30°，根据光路可逆可知，这时的折射角为45°.图13-1-8方法归纳第十三章光——第一节光的折射第11页本题除了综合应用了反射知识和折射知识以外，还运用了光路可逆和几何知识.应用上述知识，我们不难看出答案中的光路图是一个

6、轴对称图形，则由对称知识我们很容易得出最终回到空气中的折射角为45°.知识点三测定折射率的方法例4如图13-1-9所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d，当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B，当桶内油的深度等于桶高一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距d，由此可得油的折射率n=_________________；光在油中传播的速度v=_________________m/s（结果可用根式表示）.图13-1-9解析：作出光路图13-1-10，图13-1-10sinα=，sinβ==,而油的折射率n==，光在油中的传播速度

7、v==6×107m/s.答案：/26×107例5（经典回放）某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆，圆心为O，将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合，在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2，在另一侧再先后插两枚大头针P3和P4，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一直线上，移去圆形玻璃和大头针后，在图13-1-11中画出：第十三章光——第一节光的折射第11页图13-1-11（1）沿P1、P2连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向；（2）光线在玻璃内的传播方向；（3）过光线的入

8、射点作法线，标出入射角i和折射角r；（4）写出计算玻璃折射率的公式.解析：在对透明介质的折射率的测量中，或者