1、第1节 光的反射和折射 第十三章 光 人教版高中物理选修3-4 光到底是什么？ 17世纪明确形成了两大对立学说 牛顿 惠更斯 微粒说 波动说 19世纪初证明了波动说的正确性 由于波动说没有数学基础以及牛 顿的威望使得微粒说一直占上风 19世纪末光电效应现象使得爱因 斯坦在20世纪初提出了光子说： 光具有粒子性 这里的光子完全不同于牛顿所 说的“微粒” 课堂导入 观察与思考 光在两种介质的界面上发生反射的现象称为反射现象 1、反射光线与入射光线、法线在同一平面 2、反射光线和入射光线分居法线两侧 3、反射角等于入射角 光路可逆 光的反射现象 平面镜 入射光线 反射光线 法线 入射角反射角 探究活
2、动一：光的反射和折射现象 N N 空气 玻璃 i r O A B 界面 法线 入射光线 折射光线 入射角 折射角 ( ( 反射光线 认识折射光线和折射角 探究活动二：光的折射规律 折射光线、入射光线、法线在同一平面内 折射光线和入射光线分居法线两侧 折射角、入射角有什么关系呢 ？ 1 2 空气 玻璃 N N A O B 光的折射定律 当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角 当入射角增大时，折射角也随着增大 当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角 在光的折射现象中，光路是可逆的。 光的折射定律 玻璃 空气 玻璃 s i r 1621年，斯涅耳找到了入射角和折射角之间的规律 折射光线与入射
3、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两侧；入射角的正弦跟折射角的 正弦成正比，如果用n来表示这个比例常数，就有： -光的折射定律（斯涅耳定律） 斯涅耳 光的折射定律 折射率n 物理意义： 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。 定义： 反映介质的光学性质的物理量 决定式： n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： 光的折射定律 对折射率的理解： 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的大小与介质有关，与1和2无关，对于确定的 介
4、质，n是定值，不能说nsin1或n1/sin2。 3、介质的折射率n的大小取决于光在介质中传播的速度的大小。 4、折射率无单位。且任何介质的折射率都大于1。 光的折射定律 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？ 实验：测玻璃砖的折射率 实验原理： 1、根据折射率的定义： 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。 空气 玻璃 i=? r=? 界面 法线 实验：测玻璃砖的折射率 实验过程： 实验：测玻璃砖的折射率 几种介质的折射率： 介质折射率 金刚石 2.42 二氧化碳1.63 真空本身的折射率 n =1 介质折射率 岩盐 1.55
5、 酒精 1.36 水晶 1.55 玻璃 1.5-1.8水 1.33 空气 1.00028 实验：测玻璃砖的折射率 “铅笔弯折之谜” 空气 水 A A 界面 利用光的折射解释实际问题 实验：测玻璃砖的折射率 水 硬币硬币 空气 水 人在水上看到物体像，比实际物体 位置偏上，感觉水比较浅。 实验：测玻璃砖的折射率 由于光的折射，水中物体的位置看 起来比实际位置要高些。 渔民叉鱼 渔民怎样才能叉到鱼？ 实验：测玻璃砖的折射率 【例题】如图所示，一储油桶，底面直径与高均为1m。当桶内无油时，从某点 A恰能看到桶底边缘上的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时，由点A沿 方向AB看去，看到桶底上的点C，两点C、B相距0.25m。求油的折射率和光在 油中的传播速度。 典型例题 O A C B G D F 因底面直径和桶高相等,由此可知 AOF= ABG=450 又OD=2CD 油的折射率 光在油中的传播速度 解: 典型例题 O A C B G D F 折射率n 1.反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害 2.定义式 光从真空中进入介质 3.决定式: n= c/v 光的 折射 光的折射 定律 三线共面常数 理解：n1 课堂小结