高二物理選修3-4131光的反射和折射LI.ppt

13.1光的反射和折射,第十三章 光,一、光的反射和折射,光射到兩種介質(zhì)的界面時(shí)，一部分光進(jìn)入另一種介質(zhì)，同時(shí)另一部分光返回到原來(lái)的介質(zhì)。這種現(xiàn)象分別叫光的折射和反射。,空氣,水,入射光線,反射光線,折射光線,法線,入射角,反射角,折射角,基本概念,1,2,折射光線,入射光線,反射光線,一、光的反射和折射,判斷入射、折射、反射光線、法線、界面？,光的反射：光射到介質(zhì)1、介質(zhì)2的界面時(shí)，一部分光返回到介質(zhì)1的現(xiàn)象,（1）反射光線、入射光線、法線共面,（3）反射光線、入射光線關(guān)于法線對(duì)稱,（2）反射角等于入射角（光線與法線的夾角）,O,A,B,（4）光路可逆：沿原來(lái)的反射光線入射，將沿原來(lái)入射光線射出,定律理解：,1、反射定律：,（1） 折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi).,（2） 折射光線和入射光線分居法線兩側(cè),2、光的折射,定義：光從介質(zhì)1斜射入介質(zhì)2時(shí)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象,1,2,折射光線,入射光線,規(guī)律：,（3）當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大,（4）光路可逆：沿原來(lái)的折射光線入射，將沿原來(lái)入射光線射出,當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角,當(dāng)光從水斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角,思考；入射角、折射角大小關(guān)系及與介質(zhì)的關(guān)系 ？,光由空氣射入玻璃時(shí)入射角1和出射角2的數(shù)值表:,1,2,5,6,7,8,3,4,入射角正弦和折射 角正弦比值相等,斯涅耳定律,3.說(shuō)明：(1)n的大小與介質(zhì)有關(guān)，與i和r無(wú)關(guān)，對(duì)于確定介質(zhì)，n是定值 (2)折射率無(wú)單位，任何介質(zhì)的折射率皆大于1(n1)（原因呢？）,二、折射率：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，簡(jiǎn)稱折射率。,2.決定式：某介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的速度C與光在介質(zhì)中的速度v之比：,4.幾種介質(zhì)的折射率(比較密度）,真空折射率 = 1,5. 意義：反映介質(zhì)對(duì)光的偏折能力的大小,6.折射原因：光在不同介質(zhì)中的速度不同,折射率-反映介質(zhì)對(duì)光的折射作用,應(yīng)用：,人在水上看到物體的像，比實(shí)際物體位置偏上，感覺水比較淺。,假設(shè)地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到的日出時(shí)刻與存在大氣層的情況相比, A.將提前 B.將延后 C.不變 D.在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后,沒有大氣,有大氣,例,如圖一個(gè)儲(chǔ)油桶的底面直徑與高均為d當(dāng)桶內(nèi)沒有油時(shí)，從某點(diǎn)恰能看到桶底邊緣的某點(diǎn)。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，仍沿方向看去，恰好看到桶低上的點(diǎn)c，兩點(diǎn)距離d/4求油的折射率和光在油中傳播的速度,O,因底面直徑和桶高相等,由此可知 AOF= ABG=450,又OD=2CD,油的折射率,光在油中的傳播速度,解:,我們是怎樣看到水中的魚的？,有光從水中傳到我們的眼睛。,光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)傳播,光的折射,空氣,水,界面,A,A,從水中看水面上的物體，物體比實(shí)際的高度要高,1、水中的倒影是塔橋所形成的 像。 是由 形成的。,光的反射,2、什么叫光的反射?,光射到兩種介質(zhì)的界面上改變方向后又返回原來(lái)介質(zhì)的現(xiàn)象,虛,光的反射是光在同一種介質(zhì)中傳播的現(xiàn)象。,溫故而知新,問題：玻璃是一種透明介質(zhì)，光從空氣入射到平行玻璃磚的界面上會(huì)發(fā)生折射，如何把玻璃的折射率測(cè)出來(lái)？,三、實(shí)驗(yàn)：測(cè)玻璃磚的折射率,1、原理：折射定律,2、方法：用插針法研究某一條光線經(jīng)過(guò)平行玻璃磚，測(cè)出折射角和入射角。,空氣,玻璃,1=?,2=?,界面,法線,3、實(shí)驗(yàn)器材：玻璃磚、白紙 、大頭針若干、鉛筆、直尺、量角器,（1）鋪紙（將白紙用圖釘固定在木板上）,（2）在白紙上畫一條線aa作為界面，過(guò)aa上的一點(diǎn)O（作為入射點(diǎn)）畫法線NN,并畫AO作為入射光線,（3）把玻璃磚放在白紙上，使它的一邊與aa對(duì)齊（確保O為實(shí)際入射點(diǎn)） ，確定（如何確定，聯(lián)想驗(yàn)證平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中記錄力的方向）玻璃磚的另一界面bb （確保出射點(diǎn)準(zhǔn)確）,步驟（邊聽邊模仿）,（6）連接OO，入射角i=AON,折射角r NOO， 用量角器量出入射角和折射角，求出對(duì)應(yīng)的正弦值，記錄在表格中,（5）移去在大頭針和玻璃磚，過(guò)P3、P4所在處作直線 DC與bb交于o（作為實(shí)際出射點(diǎn)），直線OD代表沿AO方向入射光通過(guò)玻璃磚后的傳播方向,（4）在直線AO上豎直插大頭針P1、P2，透過(guò)玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線讓P2擋住P1的像。再在另一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3、P2、P1的像，記下P3、P4位置,（7）用上述方法求出入射角分別為300、450、600時(shí)的折射角，查出它們的正弦值，填入表格中,（8）算出不同入射角時(shí)的入射角與折射角的正弦比值，最后求出幾次實(shí)驗(yàn)的平均值為折射率,5、注意事項(xiàng)： （1）入射角一般取15o75o為宜 （太小，相對(duì)誤差大；太大,使折射光線弱，不易觀察） （2）插針要豎直，且間距適當(dāng)大些（精確確定光路） （3）插針法實(shí)驗(yàn)，玻璃磚不能動(dòng)（移動(dòng)會(huì)改變光路圖 ） （4）確定邊界線時(shí)嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺子用（損壞玻璃磚），畫邊界線時(shí)描兩點(diǎn)確定邊界線