高中物理第十三章光（第1课时）光的反射和折射教师用书新人教版选修3_4

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1、第1课时　光的反射和折射研究学考·把握考情]知识内容光的反射和折射考试要求加试c教学要求1.知道光在反射与折射时光路可逆2．掌握光的反射与折射定律3．知道折射率的定义和表达式，知道折射率的决定因素说明不要求引入相对折射率的概念基础梳理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．光的反射及反射定律(1)光的反射：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象。(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．光的折射及折射定律(1)光的折射：光从第1种介质射

2、到它与第2种介质的分界面时，一部分光会进入第2种介质的现象。(2)入射角、折射角入射角：入射光线与法线间的夹角。折射角：折射光线与法线间的夹角。(3)折射定律折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即＝n12。3．与光的反射现象一样，在光的折射现象中，光路也是可逆的。即学即练]关于光的反射与折射现象，下列说法正确的是(　　)A．光发生反射时，光的传播方向一定改变B．光发生反射时，光的传播方向可能偏转90°C．光发生折射时，一定伴随着反射D．光发生折射时，光的传播方向可能偏转90°

3、解析　由光的反射定律可知，反射角等于入射角，不管入射角多大，光发生反射时，光的传播方向都要改变，选项A正确；光发生反射时，当入射角等于45°时，光的传播方向偏转90°，选项B正确；光从一种介质射到两种介质的分界面时，一定有部分光发生反射，选项C正确；光发生折射时，光的传播方向偏转一定小于90°，选项D错误。答案　ABC基础梳理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n表示。2．折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播

4、速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝。3．任何介质的折射率n都大于1。要点精讲]要点1　对折射率的理解(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量，其大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关。(2)应用n＝计算介质的折射率时，注意θ1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；θ2为介质中光线与法线的夹角，也不一定为折射角。【例1】关于折射率，下列说法正确的是(　　)A．根据＝n12可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B．根据＝n12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传

5、播速度成反比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传播速度是有联系的，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。答案　CD名师点睛　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

6、比。要点2　解决光的折射问题的基本思路(1)根据题意画出正确的光路图。(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角。(3)利用折射定律n＝、折射率与光速的关系n＝列方程，结合数学三角函数的关系进行计算。【例2】一束光线射到一个玻璃球上，如图1所示。该玻璃球的折射率是，光线的入射角是60°。求该束光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的方向。(用与入射光线的夹角表示)图1解析　光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的光路如图所示。由折射定律得＝n，＝。由△AOB为等腰三角形，则i2＝r1。由几何关系知r1＋∠

7、1＝60°，i2＋∠2＝r2，又由图知，∠3是出射光线相对于入射光线的偏折角，且∠3＝∠1＋∠2。联立以上各式解得∠3＝60°，即第一次从玻璃球射出的光线与入射光线的夹角为60°。答案　与入射光线的夹角为60°名师点睛　在解决光的折射问题中正确画出光路图是前提，利用几何关系确定边、角关系是关键。要点精讲]操作指要1．将白纸用图钉按在绘图板上。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

8、竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P2挡住P1的像。再在观