2018-2019版物理新导学笔记选修3-4第十三章1

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1、1光的反射和折射[学习目标]1.理解光的反射定律和折射定律，并能用来解释和计算有关问题.2.理解折射率的定义及其与光速的关系，并能用来进行有关计算.3.会测定玻璃的折射率．一、反射定律和折射定律1．光的反射(1)反射现象：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．(3)在光的反射现象中，光路是可逆的．2．光的折射(1)光的折射现象光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光进

2、入第2种介质的现象，称为光的折射现象．(2)折射定律(如图1所示)图1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sinθ1＝n12(式中n12是比例常数)．sinθ2(3)在光的折射现象中，光路是可逆的．二、折射率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sinθ1对折射率，简称折射率．即n＝.sinθ22．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速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即cn＝v.3

3、．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快．(×)(4)由折射率的定义式sinθ1得出，介质的折射率与入射角θ的正弦成正比，与折射角θn＝sinθ212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

4、，则光在该介质中的传播速度为________．图2答案222c一、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？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

5、下方叉．[知识深化]反射定律和折射定律应用的步骤(1)根据题意画出光路图．(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、反射角、折射角均是光线与法线的夹角．(3)利用反射定律、折射定律及几何规律列方程求解．例1如图3所示为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R＝12cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．一束红光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑．已知该介质对红光的折射率为n＝233，求两个亮斑与A点间的距离分别为多少．图3答案见解析解析光

6、路图如图所示，设折射光斑为P1，折射角为r，根据折射定律sinrn＝sini，可得sinr＝63.R由几何关系可得：tanr＝，解得AP1＝62cm，设反射光斑为P2，由几何知识可得△OAP2为等腰直角三角形，故AP2＝12cm.二、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(°)isinirsinr106.71.501.492013.31.501.493019.61.531.494025.21.591.515030.71.631

7、.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sinθ1，θ为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；而(1)n＝sinθ21线的夹角

8、，也不一定为折射角．c(2)n＝v.例2两束平行的细激光束垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，其中一束光沿直线穿过玻璃，它的入射点是O，另一束光的入射点为θ为介质中的光线与法2如图4所示．已知A，穿过玻璃后两条光线交于P点．已知