光的折射、反射、干涉、衍射
光的折射,反射,衍射,干涉都是什么?
折射：
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,这个现象叫作光的折射.
折射光线和入射光线、法线在同在一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧. 特点：
1.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,这个现象叫作光的折射.折射光线和入射光线、法线在同在一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧.
2.光从空气斜射入介质时,折射角小于入射角.光从介质斜射入空气时,折射角大
于入射角.
3.在光的反射过程中光路是可逆.
4.光从一种介质直射入另一种介质时,传播方向不变.
5.不同介质对光的折射本领不一样
例子：在空的杯子里放一枚硬币,然后往杯子里倒水,从上面斜着看,随着杯中水面的升高,看起来硬币上浮
光的反射
光射到两种不同的界质时,便有部分光自介面射回原界质中的现象,称为光的反射. 反射定律：
（1）入射光线、反射光线和法线在同一平面镜上,且入射光线、反射光线在法线的两侧.
（2）入射角等于反射角 .
表面平滑的物体,易形成光的镜面反射,形成刺目的强光,反而看不清楚物体.
通常情况下可以辨别物体之形状和存在,是由于光的漫射之故.
日落后暂时能看见物体,乃是因为空气中尘埃引起光的漫射之故.无论是镜面反射或漫反射,都需遵守反射定律
光的衍射
光在传播过程中遇到障碍物时,它的波阵面受到限制,光会绕过障碍物,改变光的
直线传播,这种现象称为光的衍射.光的衍射和光的干涉一样,是光的波动性的一
种表现.
1．干涉现象
两列频率相同的光波在空中相遇时发生叠加,在某些区域总加强,在另外一些区域总减弱,出现明暗相间的条纹或者是彩色条纹的现象叫做光的干涉.
2．产生稳定干涉的条件
只有两列光波的频率相同,位相差恒定,振动方向一致的相干光源,才能产生光的
干涉.
由两个普通独立光源发出的光,不可能具有相同的频率,更不可能存在固定的相差,因此,不能产生干涉现象
光的干涉
将一束光设法分成两部分并使它们发生叠加,即可获得干涉图样．
1．杨氏双缝干涉实验：从单缝(线光源)发出的单色光射到与之平行的双缝上,即可在双缝屏后获得来自双缝(相干光源)的两束相干光在空间叠加,用光屏承接后
可获得干涉图样(在一定范围内出现等间隔明暗相间的平行干涉条纹；用白光做实验则可获得彩色干涉图样)．相邻两条亮纹
2．薄膜干涉：一列光波照射到透明薄膜上,从膜的前、后表面分别反射形成两列相干光波,叠加后产生干涉．其中,对楔形薄膜来说,凡是薄膜厚度相等的一些相邻
位置,光的干涉效果相同而形成一条同种情况(譬如光振动加强)的干涉条纹(亮纹)．随着薄膜厚度的逐渐变化,干涉效果出现周期性变化,一般在薄膜上形成明暗交替相间的干涉条纹图样．称为等厚薄膜干涉．
光的折射和全反射
页脚内容1 考点一 光的折射和全反射 13．[2015·江苏单科,12B(3)](难度★★)人造树脂是常用的眼镜镜片材料．如图所 示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P 点．已知光 线的入射角为30°，OA ＝5 cm ，AB ＝20 cm ，BP ＝12 cm ，求该人造树脂材 料的折射率n . 14．[2015·山东理综，38(2)](难度★★★)半径为R 、介质折射率为n 的透明圆柱体，过其轴线OO ′的截面如图所示．位于截面所在平面内的一细束光线，以角i 0由O 点入射,折射光线由上边界的A 点射出．当光线在O 点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B 点恰好发生全反射．求A 、B 两点间的距离． 15. [2015·海南单科，16(2)，8分](难度★★★)一半径为R 的半圆柱形玻璃砖，横 截面如图所示．已知玻璃的全反射临界角γ(γ＜π3 )．与玻璃砖的底平面成 (π 2 －γ)角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上．经 柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光)能直 接从玻璃砖底面射 出．若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光．求底面透光部分的宽度． 16．[2014·新课标全国Ⅱ，34(2)，10分](难度★★★)一厚度为h 的大平板玻璃水 平放置，其下表面贴有一半径为r 的圆形发光面．在玻璃板上 表面放置一半径为R 的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上．已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折 射率．
17．[2014·新课标全国Ⅰ，34(2)，9分](难度★★★)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n＝ 2. (1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ (2)一细束光线在O点左侧与O相距 3 2 R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃 砖射出点的位置． 18．[2014·山东理综，38(2)](难度★★★)如图，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射．已知θ＝15°，BC 边长为2L，该介质的折射率为 2.求： (1)入射角i； (2)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c，可能用到： sin 75°＝6＋2 4或tan 15°＝(2－3)． 19．[2014·江苏单科，12B(3)](难度★★★)Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉．电子显微镜下鳞片结构的示意图见题图．一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射．设鳞片的折射率为n，厚度为d， 页脚内容2
高中物理—光的折射与全反射测试
光的折射与全反射（一）测试 A 卷 一、选择题 1、目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务. 关于光纤通信的下列说法, 正确的是（） A．光纤通信利用光作为载体来传递信息B．光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理 C．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝2、如图所示，两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上的同一点，且都垂直AB边射出三棱镜（） A．a光的频率高B．b光的波长大C．a光穿过三棱镜的时间短D．b光穿过三棱镜的时间短 3、两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2，已知θ1>θ2 , 用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2 分别表示两单色光在水中的传播速度，则（） A．n1< n2，v1
初二物理-光的反射和折射-练习题(含答案)
八年级物理光的反射和折射 一、填空题（每空1分，共32分） 1．光在介质中是沿传播的，光年是的单位。 2．光在真空中的传播速度为km/s，光在其它介质中的速度这个速度。 （大于、小于、等于） 3．太阳发出的光经过8min20s射到地球上，则太阳与地球间的距离是。4．日食的形成是因为。发生日食时，是的影子落在上。6．光的反射定律的内容是：①； ②；③。 光的折射规律的内容是：①； ②；③ ；④； ⑤。 7．光在反射、折射时，光路是。 8．在湖边，可以看到岸边的树在水中的“倒影”，这是光的现象，游泳池充水后，看起来池底升高，水变浅，这是光的现象。 9．当入射光线向法线靠拢时，反射角将；当反射光线与入射光线垂直时，反射角为，当入射光线与平面镜成20°角时，反射角为。 10．一束光线射到平面镜上，当入射角增大10°时，反射光线与入射光线的夹角增大。 11．平面镜成像是由于光的而形成的，其特点是：像到镜面的距离，像和物体的大小，像与物体的连线与镜面，所成像的是。12．将物体放在平面镜前2 m处，则像到镜的距离为；若将物体再远离平面镜1 m，此时物、像之间的距离为。 13．将一铅笔放在平面镜上，要使它的像和铅笔垂直，铅笔应与镜面成角；要使像和铅笔恰在同一直线上，铅笔应与镜面成角。 14．当把笔尖触到平面镜上时，看到笔尖的像与笔尖相距约4 mm，则该平面镜的厚度约为mm。 二、选择题（每小题3分，共42分） 15．下列不属于光源的物体是（） A、太阳 B、月亮 C、明火 D、工作中的电灯 16．下列说法中正确的是（） A、光是沿直线传播的 B、光只在真空中沿直线传播 C、光的传播不需要介质 D、光在同一物质中沿直线传播 17．下列现象不能说明光的直线传播的是（） A、日食 B、小孔成像 C、影子 D、先闪电后打雷 18．人能看见物体是因为（）
光的折射、全反射
学案正标题 一、考纲要求 1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律. 2.掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算． 二、知识梳理 1.折射定律 (1)内容：如图所示，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． (2)表达式：＝n. (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 2.折射率 (1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量． (2)定义式：n＝. (3)计算公式：n＝，因为v ①含义：截面是三角形的玻璃仪器，可以使光发生色散，白光的色散表明各色光在同一介质中的折射率不同． ②三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向，使复色光发生色散． 三、要点精析 1.折射定律及折射率的应用 （1）折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关． （2）折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质． （3）同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小 （4）公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中 的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角． 2.对全反射现象的四点提醒 （1）光密介质和光疏介质是相对而言的．同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质． （2）如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象．（3）在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的． （4）当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射． 3.全反射的有关现象及应用 （1）海水中浪花呈白色、玻璃(水)中气泡看起来特别亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起来“水淋淋”的、海市蜃楼、钻石的夺目光彩、水下灯照不到整个水面、全反射棱镜等都与光的全反射有关． （2）光导纤维 ①结构：简称光纤，是一种透明的玻璃纤维丝，直径在几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质； ②原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内、外层的界面上时，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射． 4.解决全反射问题的一般方法 （1）确定光是从光密介质进入光疏介质． （2）应用sin C＝确定临界角． （3）根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射． （4）如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图． （5）运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题．5.测定玻璃的折射率 （1）实验原理：用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B，确定出O′点，画出折射光线OO′，然后测量出角θ1和θ2，代入公式计算玻璃的折射率． （2）实验器材：白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖．（3）实验过程： ①铺白纸、画线． 第二节光的折射全反射棱镜 一、考点聚焦 ?光的折射，折射定律，折射率。全反射和临界角Ⅱ级要求 ?光导纤维Ⅰ级要求 ?棱镜，光的色散Ⅰ级要求 二、知识扫描 1．光射到两种介质的界面上后从第一种介质进入第二种介质时，其传播规律遵循折射定律．折射定律的差不多内容包含如下三个要点：①折射光线、法线、入射光线共面；②折射光线与入射光线分居法线两侧；③入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之 比，即：。 当光从空气〔折射率为1〕射入折射率为的介质时，上式变为： 。折射现象中光路是可逆的。 2．对两种介质来讲，n较大〔即v较小〕的介质称光密介质。光从光密介质 光疏介质，折射角大于入射角。注意：〔1〕光从一种介质进入另一介质时，频率不变，光速和波长都改变。 〔2〕同一介质对频率较大〔速度较小〕的色光的折射率较大。〔3〕光的颜色由频率决定。 3．当光从光密介质射向光疏介质，且入射角不小于临界角时，折射光线将消逝，这一现象叫做光的全反射现象．应用全反射现象举例：〔1〕光导纤维。〔2〕全反射棱镜。 4．假设光从光密介质〔折射率为n〕射向光疏介质〔折射率为 〕时，发生全反射的临界角C可由如下公式求得：。当光从光密介质射向空气〔折 射率为1〕时，求得全反射的临界角的公式又可表为： 5．玻璃制成的三棱镜，其光学特性是：〔1〕单色光从棱镜的一个侧面入射而从另一侧面射出时，将向棱镜的底面偏折。隔着棱镜看到物体的虚像比实际位置向顶角方向偏移。〔2〕复色光通过棱镜，由于各种单色光的折射率不同而显现色散现象，白光色散后形成由红到紫按一定次序排列的光谱。红光通过棱镜时偏折角较小〔因对红光折射率较小〕，紫光偏折射角较大。 三、好题精析 例1：假设地球表面不存在大气层，那么人们观看到的日出时刻与实际存在大气层的情形相比〔〕 A．将提早 B．将延后 C．在某些地区将提早，在另一些地区将延后 D．不变 解析：如图，a是太阳射出的一束光线，由真空射向大气层发生 折射，沿b方向传播到P点，在P处的人便看到太阳。假如没有 大气层，光束使沿a直线传播，同样的时刻在P点便看不到太 阳，须等太阳再上升，使a光束沿b线方向时才能看到太阳， 故没有大气层时看到日出的时刻要比有大气层时延迟． 点评：此题要求考生能够联系实际建立物理模型，并依照光的折 射定律分析推理。 例2：如下图，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45o，下面四个光路图中，正确的选项是〔〕 图14-2-1 图 14-2-2 第二节 光的折射、全反射 【基础知识再现】 一、光的折射现象 光传播到两种介质的分界面上，一部分光进入另一种介质中，并且改变了原来的传播方向，这种现象叫光的折射。 1、光的折射定律：同样要抓住“三线（入射光线、折射光线、法线）二角（入射角、折射角）。 如图14-2-1所示，光从真空（或空气）进入介质有：n r i =sin sin 2、折射率（n ） 定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i 的正弦跟折射角r 的正弦之比n ，叫做这种介质的折射率。 r i n sin sin = 说明：①折射率是表示光线在透明介质界面上发生偏折程度的物理量，与入射角i 及折射角r 无关。在入射角相同时，对同一种光线、折射率越大，折射光线偏离原方向的程度越大。 ②折射率和光在介质中传播的速度有关。 v c n = 其中s m c /1038?=，v 为介质中光速，n 为介质折射率，总大于1，故光在介质中的速度必小于真空中的光速。 ③在折射现象中，当入射角为?0，折射角也为?0，这是个特殊现象，但仍是折射现象。 二、全反射 光照射到两种介质的界面上，光线全部反射回原介质的现象叫全反射。 发生全反射的条件： 1、从光密介质射向光疏介质。 2、入射角大于或等于临界角C 。n C 1sin = 。 说明：①光密介质和光疏介质是相对的，如酒精相对于水为光密介质，酒精相对于水晶来说是光疏介质。 ②光从光密介质到光疏介质时，折射角大于入射角。光从光疏介质射入到光密介质时，折射角小于入射角。 ③发生全反射时，遵从反射定律及能量守恒。此时折射光的能量已经减弱为零，反射光能量与入射光能量相等。 ④全反射的应用：光导纤维。 三、棱镜、光的色散 1、三棱镜可以改变光的行进方向，起控制光路的作用。三棱镜通过二次折射使光产生较大的偏向角，由于介质对不同的单色光的折射率不同，其中紫光折射率最大，红光折射 率最小，因此当白光射向三棱镜时，紫光偏折最明显，而红光偏折最小，这就形成了如图14-2-2所示的光的色散现象。 光的折射、全反射 一、光的折射 1．折射现象：光从一种介质斜． 射入另一种介质，传播方向发生改变的现象． 2 ．折射定律：折射光线、入射光线跟法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比． 3．在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 ,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介质的折射率．注意：指光从真空射入介质． 2．公式：n=sini/sin γ0sin 1C v c ='==λλ，折射率总大于1．即n ＞1． 3.各种色光性质比较：红光的n 最小，ν最小，在同种介质中（除真空外）v 最大，λ最大，从同种介质射向真空时全反射的临界角C 最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角．．．和折射角．．． ）。 4．两种介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫光疏介质． 三、全反射 1．全反射现象：光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象． 2．全反射条件：光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角． 3．临界角公式：光线从某种介质射向真空（或空气）时的临界角为C ，则sinC=1/n=v/c 四、棱镜与光的色散 1.棱镜对光的偏折作用 一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折。 (若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反。) 作图时尽量利用对称性(把棱镜中的光线画成与底边平行)。 由于各种色光的折射率不同，因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象，在光屏上形成七色光带（称光谱）（红光偏折最小，紫光偏折最大。）在同一介质中，七色光与下面几个物理量的对应关系如表所示。 光学中的一个现象一串结论 光的反射与折射 姓名 1、“五一”节，亮亮和家人一起去游玩，他站在美丽的青山湖旁,看到了:(1)岸上的花草，(2)水中的鱼，(3)游船在水中的倒影 (4)水中的 “白云”. 他看到的景物中,属于光的反射形成的是_________;属于光的折射形成的是_________(填序号). 2、下列事例中分别用到了什么光学知识，请填在题后横线上。 （1）激光引导掘进方向______________；（2）猴子水中捞月____________；（3）有经验的渔民叉鱼____________。 3．我国古代就有光现象的描述，如“捞不到的是水中月，摘不到的是镜中花”、“潭清疑水浅”．其中“水中月”、“镜中花”是光的________现象；“疑水浅”是光的______现象，该现象是光从_______中进入_______中所形成的． 4、当你漫步在池塘边，常会看到池塘中的“白云”和在“白云”中游动的鱼，这一现象的正确解释是：看到的“鱼”是由于光的____________形成的 象；看到的“白云”是光的____________形成的 象。 5、在如图中，MM’为空气和玻璃的界面，光的传播情况如图。入射角大小等 于 ，折射角大小等于 ，MM’的左侧是 （选填空气、玻璃） 6．一根筷子插入水中，如图所示。筷子在水里的部分，从水面上斜着看起来向上 折了，这是因为光从 进入 发生____ __的缘故。 光垂直照到水面时，进入水中的光的 不娈， 变小 7. 我国的语言文字丰富多彩，其中有许多语句蕴含了物理知识。请在下表中 填写所列语句涉及到的物理知识。 8．平静的湖面上倒映着美丽的白塔，在这里，…倒映的白塔?是 （ ） A ．白塔的影子． B ．白塔的实像． C ．比白塔略大的虚像． D ．与白塔等大的虚像． 9．当入射光线与平面镜夹角为20°，若保持入射光线方向不变，转动平面镜，使入射光线与平面镜夹角变为50°，则这过程中反射光线偏转角度为 （ ） A ．20°． B ．50°． C ．30°． D ．60° 10．下列现象中，属于光的反射现象的是 （ ） A ．看到插入水中的筷子向上弯折． B ．平静的水面上清楚地映出岸上的景物． C ．看到湖水的深度比实际的要浅． D ．小孔成像． 11．观赏水面风景照片时，总发现景物的“倒影” 比本身暗一些，这是由于：（ ） A ．“倒影”比真实景物的清晰度差 B ．人射水面的光线有一部分折射入水中 C ．光线被反射掉一部分 D ．冲洗照片质量有问题 12．图(8)所示是某同学画的潜望镜的示意图，使用这样的潜望镜看到物体AB 的像是 （ ） A ．放大倒立的实像． B ．缩小倒立的实像． C ．等大正立的虚像． D ．等大倒立的虚像． 13．下面哪个选项是使用了凸面镜的性质 （ ） A ．汽车的观后镜 B ．汽车的头灯 C ．太阳灶 D ．潜艇的潜望镜 《光的反射和折射》教案 教学目标 1、理解从实验推得光的反射定律的过程，能根据光的反射定律完成有关光路图； 2、理解平面镜成像规律的得出，理解虚像的物理意义； 3、能直接应用平面镜成像规律作出虚像，找出物和像的对应关系； 4、理解光的折射现象和折射定律；光的反射和折射中光路的可逆性； 5、培养学生实验、观察、分析、解决实际问题的能力；培养学生热爱科学、探索真理、实事求是的严谨的科学态度和思维习惯；通过简介我国的水镜、铜镜的历史进行爱国主义教育。 教学重点 光的反射定律，平面镜成像规律，光的折射定律 教学难点 光的反射定律的应用 教学方法 实验观察与探究、总结归纳、联系实际应用提高。 教学准备 学生课前准备：收集生活中有哪些地方用到平面镜，观察汽车的观后镜的成像情况。 教学器材：手电筒、铝薄、平面镜、光的反射演示器、废玻璃渣、凸面镜、凹面镜、烧杯水、铅笔、玻璃砖、盛水玻璃槽。 教学过程设计 新课引入 设疑激趣：汽车上的观后镜为什么是突起来的？透过装有水的玻璃杯子，看手指为什么会变粗？潜水艇潜入水中后，如何能知道水面上的情况？潜望镜是如何让景物转弯到你的视野中的呢？ 新课教学 光的反射 光线：光通过的路线，用带有箭头的直线表示光的传播方向。 光的反射：光从一种均匀物质射向另一种均匀物质时，在它们得分界面上会改变光的传播方向，又回到原物质中。 观察：手电筒光的反射，手电光射到平面镜M后会怎样？能够照到其他别的物体上吗？在暗室里，当光照到不发光的物体上时，你能看到物体吗？ 讨论得出：光的反射现象。 “三线”、“两角”： 入射光线——OA； 反射光线——OB； 法线——ON； 入射角——∠AON，入射光线语法线所成的角α； 反射角——∠BON，反射光线与法线所成的角β； 设问：反射光线与入射光线有什么关系？反射角与入射角由有什么关系呢？ 光的反射定律： 实验探究1：在平面镜M上方放一个块有量角器的白色光屏，它是由可以绕ON折转的E、F两块板组成。 使E、F两板处于同一平面内，让入射光线OA沿光屏左侧射到镜面上的O点，观察反射光线在左侧还是右侧？入射角、反射角各是多大？ 改变入射光线的方向，观测几组入射角、反射角，并记录在表格中。 将F绕ON前、后转动，在F板上还能看到光线吗？这一现象说明了什么？ 实验结论：光反射时，入射光线、反射光线、法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角——光的反射定律。 强调：因果关系。 实验探究2：如使入射光线逆着原反射光线的方向射到平面镜上，此时反射光线会怎样？ 观察：反射光线恰恰是逆着原来入射光线射出。 结论：光路具有可逆性。 思考：当你从平面镜中可以看到别人的眼睛时，别人也一定可以看到你的眼睛，你相信吗？为什么？ 镜面反射与漫反射：同样都是平行光，反射后为什么反射光线的方向不一样？ 镜面反射：入射光线是平行的，经平面镜反射后反射光线也是平行的。 漫反射：入射光线是平行的，经粗糙的表面反射后，反射光线是不平行的。 应用：黑板反光；我们能从不同的方向看到黑板上的字。电影银幕要用粗糙的白布来做。平面镜 设问：桂林山水甲天下，倒影是如何形成的？ 实验探究3：在平面镜前举起左手，镜子里的你和真实有何不同？ 实验探究4：画个半圆，沿着镜子边放好，你观察到了什么？ 实验探究5：用一块玻璃，一张白纸，两只蜡烛，一只点燃，防在玻璃前，将另一根放在玻璃镜后，前后移动直到后面的蜡烛也好象点燃一样，这一点就是蜡烛的像；记下蜡烛和蜡烛的像的位置。 高二【光的折射全反射】练习题 一、选择题(以下每小题均为多项选择题) 1．如图1所示，MN是介质1和介质2的分界面，介质1、2的绝对折射率分别为n1、n2，一束细光束从介质1射向介质2中，测得θ1＝60°，θ2＝30°，根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是( ) 图1 A．介质2相对介质1的相对折射率为 3 B．光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度 C．介质1相对介质2来说是光密介质 D．光从介质1进入介质2可能发生全反射现象 E．光从介质1进入介质2，光的波长变短 解析光从介质1射入介质2时，入射角与折射角的正弦之比叫做介质2相 对介质1的相对折射率，所以有n21＝sin 60° sin 30° ＝3，选项A正确；因介质2 相对介质1的相对折射率为3，可以得出介质2的绝对折射率大，因n＝c v ， 所以光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度，选项B正确； 介质2相对介质1来说是光密介质，选项C错误；先从光密介质射入光疏介质时，有可能发生全反射现象，选项D错误；光从介质1进入介质2，光的频率不变，速度变小，由v＝λf可知，光的波长变短，选项E正确。 答案ABE 2．频率不同的的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图2所示，下列说法正确的是( ) 图2 A．单色光1的频率大于单色光2的频率 B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度 C．可能单色光1是红光，单色光2是蓝光 D．无论怎样增大入射角，单色光1和2都不可能在此玻璃板下表面发生全反射 E．若让两束光从同种玻璃射向空气，单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角 解析由n＝sin θ sin r 可知，单色光1的折射率大一些，单色光1的频率大于 单色光2的频率，A正确；由v＝c n 知，在玻璃中单色光1的传播速度小于单 色光2的传播速度，B错误；因为红光的折射率小于蓝光，所以C错误；从 空气射向玻璃板的单色光一定能从玻璃中射出，D正确；临界角sin C＝1 n ， 所以让两束光从同种玻璃射向空气，单色光1的临界角小，E正确。 答案ADE 3．如图3所示为一正三角形玻璃砖，边长为l，AO为三角形的中线。现有a、b 两束不同频率的可见细光束垂直于BC边从真空射入该三角形玻璃砖，入射时两束光到O点的距离相等，两束光经玻璃砖折射后相交于中线AO的右侧P 处，则以下判断正确的是( ) 第I 卷（选择题） 请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人 得分 一、选择题（题型注释） 1.（单选）如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为（ ） A. 2 B. 1.5 C. 3 D. 2 2. 如图所示是一种折射率3 n 的棱镜。现有一束光线沿MN 方向射到棱镜的AB 面上，入射 角的大小i ＝60°，求： （1）光在棱镜中传播的速率； （2）画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图，要求写出简要的分析过程。 3.（多选）一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面，则下列说法正确的是:（ ） A ．当入射角大于450时会发生全反射 B ．无论入射角多大，折射角都不会超过450 C ．入射角为450时，折射角为300 D ．当入射角为arctan 2时，反射光线跟折射光线恰好垂直 第II卷（非选择题） 请点击修改第II卷的文字说明 评卷人得分 二、填空题（题型注释） 4.直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角α= 60°．已知这种玻璃的折射率n =2，则： ①这条光线在AB面上的的入射角为； ②图中光线ab （填“能”或“不能”）从AC面折射出去． 5.如图所示，一个用透明材料制成的截面为直角三角形的三棱镜ABC．现在有一束单色光从空气中以θ=45°的入射角自直角边AB射入，折射时的偏转角为15°，然后光线射到AC 面而刚好发生了全反射，则这种透明材料的折射率为________，全反射的临界角为_________，角∠A=________. 6.如图所示，用某种透光物制成的直角三棱镜ABC；在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像__________________，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3________，P4________.记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°.则该透光物质的折射率n＝________，并在图中画出正确完整的光路图． 评卷人得分 三、实验题（题型注释） 课题名称光的折射设计人夏强生源模环初中 教学分析重 点 光的折射现象和初步规律关 键 点 通过一系列光由一种介质射入另一种介 质光线的传播方向的变化实验，对照光的 反射定律，归纳总结出光的折射定律。难 点 光的折射的规律初步理解 学习效果 会描述光的折射现象，能辨别入射光线、反射光线、折射光线等。说出光的折射定律的内容，会区分光线从水中、玻璃中以及从空气中射入另一种介质中是，光发生折射时，折射光线的变化情况。会画折射光线并能解释一些折射现象。 教学 流程 教师引导学生活动设计意图新 课引入 让学生将一根筷子斜插入到一个盛 有水的碗里。让学生观察并描述所看的现 象。 再将筷子拿出水面，对比筷子分别在 水中和在空中的变化情况。 将将一根筷子插入到一个盛有水的 碗里，再将筷子取出水面，观察描述 所看的现象。 由观察到的现象 设问，引出新课： 光的折射。 新课教学活动一：教师演示学生实验，并让学生分 组做实验：让一束光线斜射入水面，观察 光线进入水面以后的传播情况。并在学案 上把所观察到的光线变化情况画出来。 （教师边演示边强调实验注意点： （在黑板上事先准备下图界面） 教师将学生所做的实验现象现场用 数码相机将其拍摄下来，传倒电脑中在学 生面前展示。 空气 ————— 水————— ————— 教师让学生仔细观察，光线从空气中 进入水中变化。 引出光的折射的定义。 让学生在原来所作的图上，作出反射 光线。 对照光的反射，标出所作图上的光线 的名称以及入射角、反射角和折射角。 并随机选取1到3位学生所作的图进 行实物投影展示，让其他同学与其进行对 分组实验，并将所观察到的光线的传 播情况在图上作出。 空气 ————— 水————— ————— 光线的传播方向发生了改变。 光从一种介质斜射入另一种介质中 传播方向发生改变的现象，叫做光的 折射。 在原来所作的图上，作出反射光 线。 对照光的反射，标出所作图上的 光线的名称以及入射角、反射角和折 射角。 在作图中复习光 的反射定律。 对光发生折射时 各部分基本元素 进行认知和掌 第I卷（选择题） 请点击修改第I卷的文字说明 评卷人得分 一、选择题（题型注释） ~ 1.（单选）如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为（） A. 2 B. 1.5 C. 3 D. 2 2. 如图所示是一种折射率 3 n的棱镜。现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入 射角的大小i＝60°，求： （ （1）光在棱镜中传播的速率； （2）画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图，要求写出简要的分析过程。 3.（多选）一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面，则下列说法正确的是:（） A．当入射角大于450时会发生全反射 B．无论入射角多大，折射角都不会超过450 C．入射角为450时，折射角为300 D．当入射角为arctan2时，反射光线跟折射光线恰好垂直 … 第II卷（非选择题） 请点击修改第II卷的文字说明 评卷人得分 二、填空题（题型注释） \ 4.直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB 面的夹角α= 60°．已知这种玻璃的折射率n =2，则： ①这条光线在AB面上的的入射角为； ②图中光线ab （填“能”或“不能”）从AC面折射出去． 5.如图所示，一个用透明材料制成的截面为直角三角形的三棱镜ABC．现在有一束单色光从空气中以θ=45°的入射角自直角边AB射入，折射时的偏转角为15°，然后光线射到AC 面而刚好发生了全反射，则这种透明材料的折射率为________，全反射的临界角为_________，角∠A=________. ? 6.如图所示，用某种透光物制成的直角三棱镜ABC；在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像__________________，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3________，P4________.记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°.则该透光物质的折射率n＝________，并在图中画出正确完整的光路图． 评卷人得分 ￥ 三、实验题（题型注释） 考点1 光的折射和全反射 1.（09·全国卷Ⅰ·15） 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m ，右镜8m ，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是（ B ） A ．24m B ．32m C ．40m D ．48m 解析：本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm. 2.（09·全国卷Ⅱ·21）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC 为直角三角形（AC 边末画出），AB 为直角边∠ABC=45°；ADC 为一圆弧，其圆心在BC 边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P 为一贴近玻璃砖放置的、与AB 垂直的光屏。若一束宽度与AB 边长度相等的平行 光从AB 边垂直射入玻璃砖，则 （ BD ） A. 从BC 边折射出束宽度与BC 边长度相等的平行光 B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB 边的长度 C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC 边的长度 D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大 解析：本题考查光的折射和全反射.宽为AB 的平行光进入到玻璃中直接射到BC 面,入射角为45o >临界角5 .11 arcsin =θ,所以在BC 面上发生全反射仍然以宽度大小为AB 长度的竖直向下的平行光射到AC 圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB 的长度,B 对.D 正确。 3.（09·广东物理·14）（1）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的 上，不同的单色光在同种均匀介质中 不同。 答案：（1）界面，传播速度 4.（09·四川·21）如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r ，外圆半径为R ，R ＝2r 。 光的反射与折射-教学设计 《光的反射与折射》教学设计 【前期分析】 1、教材分析 《光的反射与折射》是人教版选修3-4第13章第一节的内容。 2、学情分析 学生在初中以及接触过光的折射和反射，对于本节内容并不陌生，但是长时间的接触已让学生概念有些模糊。经过高中两年的学习，学生已经有良好的探究、观察、分析、实验能力，只是实验设计能力还欠成熟。 3、重难点 重点: (1)反射定律和折射定律的概念，以及光路可逆 (2)用插针法测定玻璃折射率 难点： (1)折射率的理解 【教学目标分析】 1、知识与技能 (1)知道反射定律和折射定律 (2)掌握折射的特点以及折射率 (3)会用所学的知识解决相关问题 2、过程与方法 (1)通过 (2)通过实验，认识掌握插针法测折射率的方法 3、情感态度与价值观 （1）在合作性实验中培养学生的合作精神 （2）实验探究过程中培养科学的探究精神 【教学过程设计】 1、引入 教师提问:大家听说过光污染么，这其中有一项就是城市中的建筑采用了玻璃墙，在太阳光很强时，这个墙也会发出耀眼的光，长时间就会影响人们的眼睛，大家知道为什么这个墙也会发出耀眼的光同学:因为反射了太阳光 教师：嗯，（拿出一个装满水的玻璃杯，放入一支笔）同学们大家观察一下水杯里的笔，发现什么现象？ 同学：铅笔折断了 教师:铅笔折断是什么原因呢，难道是在水中化成两截了？ 同学：不是，是因为发生了折射 教师：好，非常好，看来同学们对于初中学过的反射和折射还是有一定印象的，那我们今天就再来深入地讨论光的反射和折射 2、新课讲解 （1）反射讲解 教师：阳光可以照亮水中的鱼草，水面也能出现太阳的倒影，这 第I 卷（选择题） 一、选择题（题型注释） 1.（单选）如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为（ ） A. 2 B. 1.5 C. 3 D. 2 2. 如图所示是一种折射率3 n 的棱镜。现有一束光线沿MN 方向射到棱镜的AB 面上，入射 角的大小i ＝60°，求： （1）光在棱镜中传播的速率； （2）画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图，要求写出简要的分析过程。 3.（多选）一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面，则下列说法正确的是:（ ） A ．当入射角大于450时会发生全反射 B ．无论入射角多大，折射角都不会超过450 C ．入射角为450时，折射角为300 D ．当入射角为arctan 2时，反射光线跟折射光线恰好垂直 第II卷（非选择题） 二、填空题（题型注释） 4.直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角α= 60°．已知这种玻璃的折射率n =2，则： ①这条光线在AB面上的的入射角为； ②图中光线ab （填“能”或“不能”）从AC面折射出去． 5.如图所示，一个用透明材料制成的截面为直角三角形的三棱镜ABC．现在有一束单色光从空气中以θ=45°的入射角自直角边AB射入，折射时的偏转角为15°，然后光线射到AC 面而刚好发生了全反射，则这种透明材料的折射率为________，全反射的临界角为_________，角∠A=________. 6.如图所示，用某种透光物制成的直角三棱镜ABC；在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像__________________，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3________，P4________.记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°.则该透光物质的折射率n＝________，并在图中画出正确完整的光路图． 三、实验题（题型注释） 高中物理 【光的折射全反射】典型题 1．(多选)已知介质对某单色光的临界角为θ，则() A．该介质对此单色光的折射率为 1 sin θ B．此单色光在该介质中传播速度为c sin θ(c为真空中光速) C．此单色光在该介质中的波长是真空中波长的sin θ倍 D．此单色光在该介质中的频率是真空中的 1 sin θ 解析：选ABC．介质对该单色光的临界角为θ，它的折射率n＝ 1 sin θ，A正确；此单色 光在介质中的传播速度v＝c n ＝c sin θ，B正确；波长λ＝v f ＝c sin θ c λ0 ＝λ0sin θ，C正确；光的频率是由光源决定的，与介质无关，D错误． 2．光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是() A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大 D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大 解析：选A．光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射，A对，B 错；频率大的光，波长短，折射率大，在光纤中传播速度小，C、D错． 3．如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则() A．λa<λb，n a>n b B．λa>λb，n a 解析：选B ．一束光经过三棱镜折射后，折射率小的光偏折较小，而折射率小的光波长较长．所以λa >λb ，n a 光的反射和折射教案 课题名称§1.5光的反射和折射课型新授课课时安排1课时 内容分析光的反射和折射光的直线传播的基础上学习的，本节课主要讲授光非直线传播的两种情况，讲述入射角、反射角和折射角的关系。并 经过学生的再次实验的证明光的反射、折射的规律。在讲解反射过 程中把反射分为镜面反射和漫反射两类。 学情分析学生在日常生活中常常见到用到的，比如镜子、彩虹等反射折射现象司空见惯，但并未熟悉其原理及规律，通过学习本节内容，让学 生了解反射和折射的规律，并能解释一些常见的日常现象。 教学目标知识 与 技能 知道什么是光的反射, 探究并了解光的反射规律。 知道光在不同的介质会发生折射。 知道光的折射在生活中的一些实例。 过程 与 方法 培养学生运用物理知识分析实际问题的能力。 通过实验方法让学生对于这两种现象更为熟悉，对其原理更加明 了。 情感 态度 与价 值观 培养学生热爱自然尊重自然的情感。 激发学生勇于探索自然的热情。 重点难点探究并了解光的反射规律。 知道光在不同介质中才会发生折射。 策略方法小循环多反馈，通过学生自己探究得出实验结论。 课前准备课前 预习 预习本节课课本知识，并在课前观察家里的镜子、金鱼、窗外的风 景等情况，找出所存在的疑问，并尝试着去解决这个疑问。 教学 媒体 平面镜子、小烧杯、水等。 课后记 引入新课实验展示课题 光的反射规 律 观察实验证明： 光路可逆 实验 光的反射的分类如果一束光线射入到镜子上会 发生什么？ 用镜子和激光手电做一个实 验，证明光线转弯了。思考为 什么？ 光发生反射时的情况会是怎样 的呢？ 教师画出一条入射光线学生试 画反射的情况。 教师讲解光的反射规律以及各 个物理名称：反射光线，入射 光线，法线，入射点，反射面 观察光路图 实验证明：三线共面 分居两侧 两角相等 反过来如果让光线从反射的方 向入射，会是什么情况呢？ 教师PPT演示 教师引导 得出结论 在反射的过程中光路是可逆 的。 演示实验：竟面反射和漫反射 这样光从统一方向方向反射的 情况叫做镜面反射，他的特点 是特别刺眼，象黑板反光就是 这样一类。 光线入射后从各个方向反射的 情况叫做漫反射。象我们看到 的桌子椅子等不感到刺眼的一 般就是。 提出问题 实验 引导 介绍 引到 引导 提问 结论 实验 解释 解释 思考 思考 回答 思考 画图 思考 找规律 分析 结论 实验 观察第二节光的折射全反射棱镜
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