13.1.1光的反射和折射(学案)

学习目标
1、知道反射定律的确切含义，并能用来解释有关现象。

2、理解折射定律的确切含义，并能用来解释有关的光现象和计算有关的问题。

3、知道折射率的定义及其与光速的关系，并能用来进行有关的计算。

4、知道反射和折射现象中光路是可逆的，并能用来处理有关的问题。

学习重点、难点
重点：光的折射定律、折射率概念。

难点：光的折射定律和折射率的应用。

一、光的反射定律
阅读课本完成下列问题：
1、光的反射现象： 。

2、反射定律： （三线共面，两角相等）。

3、反射现象中光路是可逆的。

二、光的折射现象及折射定律 1、光的折射现象：。

2、折射光线： ，如右图中的 。

3、折射角： ，如右图中的 。

发生折射现象的同时也会发生反射现象（如上图）。

4、折射现象中光路也是可逆的。

5、折射角与入射角的关系：
下表为光以不同的入射角从空气射入水中时折射角的变化情况，认真观察下表数据，可以得出什么结论？
① 。

② 。

说明：大角增大（或减小）得快，小角增大（或减小）的慢。

6、折射定律： 。

即：
12sin sin n r
i
= 三、折射率
阅读课本完成下列问题：
1、光从一种介质射入另一种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比n 12是个 ，它与入射角、折射角的大小 ，只与两种介质的 有关。

2、光从真空射向其它介质时，此常数用 表示，不同介质的常数 不同，即此常数与 有关。

3、折射率： ，简称 ，用符号 表示，即：r
i
n sin sin =。

说明：光从空气射入介质近似与光从真空射入介质的情况。

4、折射率与速度的关系：光在不同介质中的速度不同，某种介质的折射率还等于光在真空（或空气）中 与光在这种介质中的 之比，即： 。

因为 ＞ ，所以，
任何介质的折射率n 都 1，即当光从真空（或空气）射入介质时， 中的角大于 中的角。

1、如果光线以大小相等的入射角，从真空射入不同介质，若介质的折射率越大，则( ) A ．折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越大 B ．折射角越大，说明折射光线偏离原来方向的程度越小 C ．折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越大 D ．折射角越小，说明折射光线偏离原来方向的程度越小
2、已知水的折射率为1.33，一潜水员自水下目测到立于船头的观察者距水面的距离为h 1，而船头的观察者目测潜水员距水面深h 2，则（ ）
A ．潜水员的实际深度大于h 2，观察者实际高度大于h 1
B ．潜水员的实际深度小于h 2，观察者实际高度小于h 1
C ．潜水员的实际深度大于h 2，观察者实际高度小于h 1
D ．潜水员的实际深度小于h 2，观察者实际高度大于h 1
3、假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到日出时刻与实际存在气层的情况相比（ ） 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
4、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，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是（ ） A ．75° B ．90° C ．105° D ．120°
5、光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率是（ ）
A ．2
B ．3
C ．2/2
D ．3/3
6、光在某种玻璃中的传播速度为3×108 m/s ，要使光由空气射入这种玻璃中，且使折射光线与反射光线之间的夹角成90°，入射角应是( ) A ．30° B ．60° C ．45° D ．90°
7、右图中，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3，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（ ） 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°
8、已知一束单色光在水中的传播速度是真空中的4
3
，则（ ） A ．这束光在水中传播时的波长为真空中的
43 B ．这束光在水中传播时的频率为真空中的4
3 C ．对于这束光，水的折射率为43 D ．这束光在水中传播时的频率为真空中的3
4
9、右图是光线以相同的入射角i 从空气射入三种不同介质时的折射情况，关于光在三种介质中的
传播速度，下列说法正确的是( ) A ．光在甲介质中的速度最大 B ．光在乙介质中的速度最大 C ．光在丙介质中的速度最大
D ．光在三种介质中的速度一样大
10、把相同玻璃制成的厚度为d 的正方体A 和半径为d 的半球体B 放在报纸上，且让半球体的凸面向上。

从正上方分别观察A 、B 与报纸接触面中心处报纸上的文字，下面的观察记录哪一项是正确的( )
A ．A 中的字比
B 中的高 B ．B 中的字比A 中的高
C ．A 、B 中的字一样高
D ．无法比较
11、右图所示，有玻璃三棱镜ABC ，顶角A 为30°，一束光线垂直于AB 射入棱镜，由AC 射出进入空气，测得出射光线与入射光线间夹角为30°，则棱镜的折射率为（ ）
A ．
2
1
B ．22
C ．3
D ．33
12、右图所示，一束平行单色光的宽度为d ，由空气射入某液体中，入射角
为45°，已知该液体的折射率为2，则光束在液体中传播时的宽度d ′= 。

13、右图所示，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： (1)玻璃的折射率；
(2)光在玻璃中的传播速度。

14、有人在游泳池边上竖直向下观察池水的深度，看到池水的深度约为h 。

已知水的折射率n=4/3,那么，水的实际深度约为多少？
15、右图所示，光线以入射角θ1从空气射向折射率n =2玻璃表面，则： （1）当入射角θ1=45°时，反射光线与折射光线间的夹角θ为多少？ （2）当入射角θ1为多少时，反射光线和折射光线垂直？
16、右图所示，在折射率为n ，厚度为d 的玻璃平板上方的空气中有一点光源S ，从点光源S 发出的光线SA ，以角度θ入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与光在玻璃中传播的时间相等，则点光源S 到玻璃板上表面的距离L 应为多少？。