13.1光的反射和折射
13.1光的反射和折射
第十三章 光第一节 光的反射和折射自主学目标1.理解光的反射定律和折射定律，并能用来解释有关现象和进行相关计算.2.理解折射率的物理意义.3.知道折射率与光速的关系.知识点归纳一、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①时，一波分光会返回第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② ，反射光线与入射光线分别位于法线的③ ，反射角④ 入射角.二、光的折射及折射定律1.光的折射：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⑤ 的现象.2.折射定律：折射光线与入射光线、法线处在⑥ ， 折射光线与入射光线分别位于法线的⑦ ，入射角的正弦与折射角的正弦⑧ .2112sin sin θθ=n . 光路可逆性：在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的. 三、折射率 1.定义：光从⑨ 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，简称折射率.n=⑩ . 2.物理意义：反映介质○11 的物理量. 3.折射率与光速的关系：某种介质的折射率等于光在○12 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 =○13 . 提示：①分界面 ②同一平面内 ③两侧 ④ 等于 ⑤进入第2种介质 ⑥同一平面内 ⑦两侧 ⑧成正比 ⑨真空 ⑩21sin sin θθ ○11光学性质○12真空○13vc重难点解析一、对折射现象的理解光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化，当光垂直界面入射时，折射光线就不发生变化，但还是属于折射，因为只要光从一种介质射入另外一种介质时，光速都会发生变化. 二、对折射率的理解1.当光从真空射入某种介质时，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，但正弦值之比是个不变的常数，但不同介质的常数不同，折射率n 反映了介质的光学特性.2.折射率ri n sin sin =中，i 对应在真空中光路与法线的角度，r 对应在介质中光路与法线的角度. 3.折射率的定义式rin sin sin =，但折射率n 由介质本身及光的性质决定，不随入射角、折射角的变化而变化. 4.折射率与光速的关系n=v c，由于光在真空中传播的速度大于光在任何介质中传播的速度，所以任何介质的折射率n 都大于1.典型例题例1 某人手持边长为6cm 的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。
2024高考物理回归课本基础知识填空13.1光—知识点填空含答案
2024高考物理回归课本基础知识填空13.1光—知识点填空光—知识点填空1．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 时，一部分光会 到第1种介质的现象。
①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 ；反射角 入射角。
①在光的反射现象中，光路是 的。
（2）光的折射①折射现象：光从第1种介质射到它与第2种介质的 时，一部分光会 第2种介质的现象。
①折射定律（如图所示）折射光线与入射光线、法线处在 内，折射光线与入射光线分别位于 ； 与 成正比，即12sin sin θθ=n 12（式中n 12是比例常数）。
①在光的折射现象中，光路是 的。
2．折射率（1）定义光从真空射入某种介质发生折射时， 与 之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。
即12sin sin n θθ=。
（2）折射率与光速的关系某种介质的折射率，等于光在 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 = 。
（3）理解>，故任何介质的折射率n都（填“大于”“小于”或“等于”）1。
由于c v3．全反射（1）光疏介质和光密介质①光疏介质：折射率较（填“大”或“小”）的介质。
①光密介质：折射率较（填“大”或“小”）的介质。
①光疏介质与光密介质是（填“相对”或“绝对”）的。
（2）全反射现象①全反射：光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射。
若入射角增大到某一角度，光线完全消失，只剩下光线的现象。
①临界角：刚好发生全反射，即折射角等于时的入射角。
用字母C表示，光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sin C=。
①全反射发生的条件①光从介质射入介质。
①入射角临界角。
4．全反射棱镜（1）形状：截面为三角形的棱镜。
（2）全反射棱镜的特点①当光垂直于它的一个界面射入后，都会在其内部发生，与平面镜相比，它的反射率很高。
①反射面不必涂敷任何反光物质，反射时失真。
高中物理 13.1 光的反射和折射课件 新人教版选修34
光
1．光的反射和折射
自学线索
学 基础导学
一、反射定律和折射定律 1．光的反射及反射定律 (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，一部分光会_返__回___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_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)入射角、折射角、反射角均以法线为标准来确定，注意法 线与界面的区别．
假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出 时刻与实际存在大气层的情况相比( )
A．将提前 B．将延后 C．在某些地区将提前，在另一些地区将延后 D．不变
解析： 假如地球周围没有大气层，太阳光将沿 直线传播，如图所示，在地球上 B 点的人将在太阳 到达 A′点时看到日出；而地球表面有大气层，由于 空气折射率大于 1，并且离地球表面越近，大气层越密，折射率 越大，太阳光将沿如图中 AB 曲线进入在 B 处的人眼中，使在 B 处的人看到了日出．但 B 处的人认为光是沿直线传播的，则认为 太阳位于地平线上的 A′点，而此时太阳还在地平线下，日出时 间提前了，所以无大气层时日出时间将延后．
2－1：如图所示，两束单色光 a、b 分别照射到 玻璃三棱镜 AC 面上，穿过三棱镜后互相平行，则( )
2．折射及折射定律 (1)光的折射：光线从一种介质照射到两种介质的分界面时， 一部分光_进__入___另一种介质的现象． (2)入射角与折射角的定性关系： ①入射角：入射光线与_法__线___间的夹角． ②折射角：折射光线与__法__线__间的夹角． ③实验表明：入射角变化时，__折__射__角随着改变．
13.1 光的反射和折射 AN
12
3．光路的可逆性 可逆 的。 在光的反射现象和折射现象中，光路都是_____
3.说明： ( 1 ) n 的大小与介质有关，与 i 和 r 无关，对于确定介 质，n 是定值 ( 2 ) 折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1( n >1 ) （原因呢？）
思 考 不同介质折射率不同，而它们的密度也往往
不同，那么介质的折射率与其密度有什么关系？
是不是介质的密度越大，其折射率就越大？ 解析：介质的折射率与介质的密度没有必然 的联系，密度大，折射率未必大，如水和酒精， 水的密度较大，但水的折射率较小。
6、数据处理：
（1）计算法：量角度计算 （2）作图法：画一个圆与
折射、入射光线相交于A、E
两点，从交点作两条与法线 垂直的线段，量出两条线段 长度 （3）n=N1A／NE
课堂练习
一、反射定律和折射定律
1．光的反射和反射定律
( 1 ) 反射现象：光从第 1 种介质射到它与第 2 分界面 时，一部分光会______ 返回 到第1种 种介质的________ 介质的现象。
二、折射率 真空 射入某种介质发生折射时, 1．定义：光从______ 正弦 之比，叫这种介 正弦 与折射角的______ 入射角的______
质的绝对折射率，简称折射率,用符号n表示。 sinθ 1/sinθ 2 。 2．定义式：n ＝ _____________ 3．折射率与光速的关系
光的反射和折射 课件
射，则反射光线和折射光线的夹角是( )
A.75°
B.90°
C.105°
D.120°
解析 如图所示，根据折射定律ssiinn θθ21＝n，则 sin θ2＝sinnθ1＝ sin 425°＝12，θ2＝30°，反射光线与折射光线的夹角 θ＝180°－ 45°－30°＝105°，C 选项正确.
答案 C
(2)折射定律(如图1所示)
折射光线与入射光线、法线在同一平面 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
sin sin
θθ12＝n12
.(式中n12是比例常数)
图1
(3)在光的折射现象中，光路可逆 .
3.注意：(1)应用折射定律和反射定律解题的关键是确定 入射角、反射角和折射角.画出正确的光路图是解题的必 要前提.(2)入射角、折射角、反射角均以法线为标准来确 定，注意法线与界面的区别.
(9)改变入射角θ1，重复上面的步骤再做三、四次，量出 相应的入射角和折射角.
(10)算出不同入射角时
sin sin
θ1 θ2
的值，求出几次实验中的平
均值就是玻璃的折射率.
典例精析
一、反射定律和折射定律的应用
例1 一束光线从空气射入折射率为 2 的介质中，入射角
为45°，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折
(3)θ1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角； 而θ2为介质中的光线与法线的夹角，也不一定为折射角. (4)介质的折射率与介质的密度没有必然联系.
三、实验：测定玻璃的折射率 1.实验原理 用插针法确定光路，找出与入射光线相应的出射光线，就 能在玻璃砖中画出对应的折射光线，从而可以测出一组对 应的入射角和折射角，根据折射定律，便可求出玻璃的折 射率. 2.实验器材 玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉(3～4枚)、量角 器、直尺、铅笔.
13.1 光的反射和折射
某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度 c跟光在这种介质中的传播速度v之比．即：
c n v
所有介质的折射率都大于1
折射率 对于折射率应从下面几个层次来理解———— 1、在光的折射现象中，折射角随着入射角的变化而 变化，而两角的正弦值之比是个常数． 2、对于不同的介质，此常数的值是不同的．n是 一个反映介质光学性质的物理量 3、介质的折射率是由介质本身性质决定的．它取 决于光在介质中传播的速度．
i
单色光经玻璃 砖后，侧移而 传播方向不变
r
i
r
第十三章 光
第一节 光的反射和折射
实验演示 当窄光束由空气斜射向玻璃表面时，入射光的反射和 折射现象是怎样的？下面的这副画面，你能解释它的拍摄 光路吗？
一、光的反射和折射
光射到两种介质的界面时，一部分光进入另一 种介质，同时另一部分光返回到原来的介质。这种 现象分别叫光的折射和反射。
法 线
入 射 角 反 射 角
有大气，看到太阳更早没有大气，将 迟一些看到太阳
例：光线以30°的入射角从玻璃射向空气， 它的反射光线与折射光线成90 °夹角，则 玻璃的折射率为——？
r
空气
3
玻璃
β
i
例：
光在某种介质中的传播速度是
2.122×108m/s，当光线以30°入射角由该
介质射入空气时，折射角为多少？
45°
例：光线从空气中以入射角i射在玻璃 砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入 空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行 的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向。
界面
r=?
玻璃
实验过程：
应用1：
人在水上看到 物体的像，比实际 物体位置偏上，感 觉水比较浅。
人教版高中物理选修.光的反射和折射ppt
人教版高中物理选修.光的反射和折射 ppt
人教版高中物理选修.光的反射和折射 ppt
四、知识应用
实验演示：测玻璃砖的折射率
玻璃是一种透明介质，光从空气入射 到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的 折射率测出来？
人教版高中物理选修.光的反射和折射 ppt
人教版高中物理选修.光的反射和折射 ppt
实验原理：
人教版高中物理选修.光的反射和折射 ppt
钓鱼湾
储光羲
垂钓绿湾春， 春深杏花乱。 潭清疑水浅， 荷动知鱼散。 日暮待情人， 维舟绿杨岸。
人教版高中物理选修.光的反射和折射 ppt
人教版高中物理选修.光的反射和折射 ppt
视深度(看到的深度)
小于实际深度
汤姆大叔漫画系列
人教版高中物理选修.光的反射和折射 ppt
1、根据折射率的定义：
n sin i sin r
要测折射率，必须知道与一个折射现象对应的折射
角和入射角。 法线
i=?
空气
界面
r=?
玻璃
人教版高中物理选修.光的反射和折射 ppt
人教版高中物理选修.光的反射和折射 ppt
实验器材：
玻玻璃璃砖砖、白 纸、大头针若干
、
、
铅笔、直尺、量角器等。
人教版高中物理选修.光的反射和折射 ppt
折射定律
（斯涅耳定律）
N
θ1
O
θ2
N'
空气 玻璃
B
由光路可逆，可知：
空气→玻璃 n12 大于 1 玻璃→空气 n21 小于 1
人教版高中物理选修.光的反射和折射 ppt
人教版高中物理选修.光的反射和折射 ppt
威里布里德·斯涅耳简介 威里布里德·斯涅耳（1591-1626），荷兰数学家和物理 学家，曾在莱顿大学担任数学教授。斯涅尔最早发现了光的折射 定律，使几何光学的精确计算成为了可能。折射定律（也称斯涅 耳定律）是从实验中得到的，未做任何的理论推导，虽然正确， 但却从未正式公布过。只是后来惠更斯和伊萨克．沃斯两人在审 查他遗留的手稿时，才看到这方面的记载。 首次把折射定律表述为今天的这种形式的是笛卡儿，他没做 任何的实验，只是从一些假设出发，并从理论上推导出这个定律 。笛卡儿在他的《屈光学》（1637）一书中论述了这个问题。 折射定律是几何学的最重要基本定律之一。斯涅耳的发现为 几何光学的发展奠定了理论基础，把光学发展往大大的推进了一 步。
光的反射与折射 课件
练习：（教材48页课后习题2）
应用
畅所欲言： 你身边，有哪些地方应用了
光的反射？光的折射？
光的折射
请你帮助渔民成功抓到鱼吧！
光的折射
人在水上看到 物体的像，比 实际物体位置 偏上，感觉鱼 比较浅。
光的折射
射 水 鱼 “ 懂 物 理 ” ？
它 能 精 确 喷 水 击 中 水 上 的 猎 物 ！
北欧挪威小镇留坎， 靠近北极圈，四面环 山，每年9月到下年3 月都照射不到阳光。
§13.1光的反射和折射
——授课教师：孙晶
光的反射
1.定义： 光从第一种介质射到它与第二种介质的分界面时，一部分光会 返回到第一种介质，这个现象叫做光的反射。
2.反射定律：
反射光线与入射光线、法线处在同一平面内；反射光新与入射 光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
分析：根据折射现象中光路可逆性，以及折射率的相关公 式，可求解。 解：因为底面直径与桶高相等，所以∠AON= ∠BON’=45°
又 ON’=2CN’ 故 sin ∠CON’=1/√5 所以n=sin ∠AON/ ∠CON’ ≈1.58 由公式 45°
得:v=c/n=1.9×108m/s
d/2
d/4
入射光线
入射角
折射角
折射光线
光的折射
折射光线
折射角
入射角
入射光线
光 路 可 逆
光的折射
探究活动：折射角和入射角的关系
光的折射
特点：
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。 ②当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角； 当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。 ③在折射现象中，光路也是可逆的。 ④当入射角增大时，折射角也随着增大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十三章·§1《光的反射和折射》问题导读——评价单
学习目标：
1、认识光的反射及折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义；
2、理解折射定律，会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题；
3、理解折射率的概念，会测定玻璃的折射率。
学习重点：反射定律、折射定律、折射率
学习难点：折射率
1、概述人们对光的本质的认识历程
2、光在两种介质的界面上会发生什么现象？
3、甲同学使用一片很小的反光镜看到了乙同学的眼睛，乙同学同时也能看到甲同学吗？为什么？当我们看到水下的潜水者时，潜水者也能在水下看到我们吗？为什么？
5、反射定律内容：
折射定律内容：
6、折射率：
①折射率的计算公式：_________________、_________________。
②折射率的物理意义：
③为什么不同介质的折射率不同？
④从P46表中可以看到所列介质的折射率都大于1，这是什么原因呢？
7、实验：测定玻璃的折射率
①实验器材
玻璃砖、木板、白纸、铅笔、刻度尺。
②实验步骤
i．把白纸铺到木板上，玻璃砖平放到白纸上，用铅笔描出玻璃砖的两条平行边a和a′；之后将玻璃砖移走；
ii．画出法线NN＇，在界面a与NN＇的夹角大小适当的地方画出一条入射光线OA；在入射光线OA上的适当位置插上两枚大头针A和B ;
iii．把玻璃砖放回原位，视线透过玻璃砖观察，在与大头针A、B成一条直线的玻璃砖另一侧再插上两枚大头针C和D;
iv．移走大头针和玻璃砖，将针孔C、D用直线连接起来，与界面a′交点O＇，连接OO＇得到折射光线OO＇；
v．分别在入射光线OA和折射光线OO＇上截取长度相等的线段OE和OF;分别过点E和F点向法线NN＇做垂线,得到垂足G点和H点；用直尺分别量出线段GE和FH的长度。
vi．测得玻璃的折射率n=
作图法所用材料学生自备，学校仅提供玻璃砖、白纸、木板和大头针。
③实验数据
④思考讨论：
试验中提供的玻璃砖是半圆形、或其他形状，对实验结果有无影响？试画出光路图进行解释：
教师生成问题：
1、怎样从惠更斯原理理解折射定律？
2、介质I的折射率大于介质II的折射率，若一束光从介质I射入介质II，试定性画出光路。
第十三章·§1《光的反射和折射》问题解决——评价单
解决几何光学问题的关键在于：
①画出正确的光路图：画出规范的光路图是找到几何关系的基础。
要用刻度尺画光路图；用带箭头的实线表示光线，法线和其他辅助线均用虚线表示。
②寻找几何关系：几何关系（边、角关系）往往存在于三角形中，所以在光路图中作出辅助线，在直角三角形、等腰三角形、相似三角形等几何图形中寻找几何关系是解决问题的关键。
1．如图中所示，观察水中的硬币时，观察者看到硬币的位置与实际位置相比 A ．在实际位置的上方 B ．在实际位置的下方 C ．在实际位置的左方 D ．在实际位置的右方 2．一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角可能是 A ．小于40° B ．在50°～100°之间 C ．在100°～140°之间 D ．大于140° 3．有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种介质，光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角如图所示，由此可以判断
A ．光在介质Ⅱ中传播的速度最小
B ．介质Ⅲ的折射率最小
C ．光在介质Ⅰ中的传播速度最大
D ．介质Ⅲ的折射率最大
4．如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形．细光束从空气射向柱体的O 点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.已知玻璃柱的折射率为3，入射角为45°(相应的折射角为24°)．现入射光绕通过O 点垂直于纸面的轴线逆时针转过15°，如图中虚线所示，则
A ．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°
5．如图所示，有玻璃三棱镜ABC ，顶角A 为30°，一束光线垂直于AB 射入棱镜，从AC 射出进入空气，测得出射光线与入射光线夹角为30°，则棱镜的折射率为 A.12
B.
22
C. 3
D.
33
*6．如图所示，两块相同的玻璃直角三棱镜ABC ，两者的AC 面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质．一单色细光束O 垂直于AB 面入射，在图示的出射光线中 A ．1、2、3(
彼此平行
)
中的任一条都有可能
B．4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能
C．7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能
D．1、2、3、4、5、6、7、8、9中的任一条都有可能
7．用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖
的平面垂直，如图所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果：在这四个图中肯定把针插错了的是.
8．某同学由于没有量角器，他在完成了光路图后，以O点为圆心，10 cm
为半径画圆，分别交线段OA于A点，交线段OO′的延长线于C点，过A
点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′
于D点，如图11所示．用刻度尺量得OB＝8 cm，CD＝4 cm，由此可得出
玻璃的折射率n＝________.
9．在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画
出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如下图①、②和③所示,其中甲、
丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻
璃砖.他们的其他操作均正确,且均以aa′、bb′为界面
画光路图,则
(1)甲同学测得的折射率与真实值相比
__________(填“偏大”“偏小”或“不变”).
(2)乙同学测得的折射率与真实值相比
__________(填“偏大”“偏小”或“不变”).
(3)丙同学测得的折射率与真实值相比__________.
偏小，不变，可能偏大也可能偏小、不变。
*10.如图所示，半圆玻璃砖的半径R＝10 cm，折射率为n＝3，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点．激光a以入射角θ1＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑．求两个光斑之间的距离L.。