選修3-4-13.1-光的反射和折射市公開課一等獎百校聯(lián)賽優(yōu)質(zhì)課金獎名師賽課獲獎?wù)n件

13.1光反射和折射光射到界面時，能進(jìn)入另一個介質(zhì)，同時又回到原來介質(zhì)。這么現(xiàn)象分別叫光折射和反射1/19θ1θ2空氣水折射光線入射光線反射光線光反射和折射判斷入射、折射、反射光線、法線、界面？2/19平面鏡入射光線反射光線法線入射角反射角1.光反射：光射到介質(zhì)1、介質(zhì)2界面時，一部分光返回到介質(zhì)1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)于法線對稱（2）反射角等于入射角（光線與法線夾角）OAB（4）光路可逆：沿原來反射光線入射，將沿原來入射光線射出3/19（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)二、光折射1.定義：光從介質(zhì)1斜射入介質(zhì)2時，傳輸方向發(fā)生改變現(xiàn)象θ1θ2空氣水折射光線入射光線2.規(guī)律（3）當(dāng)入射角增大時，折射角也伴隨增大（4）光路可逆：沿原來折射光線入射，將沿原來入射光線射出4/19當(dāng)光從空氣（光疏介質(zhì)）斜射入水中（光密介質(zhì)）時，折射角小于入射角當(dāng)光從水（光密介質(zhì)）斜射入空氣（光疏介質(zhì)），折射角大于入射角空氣水思索；入射角、折射角大小關(guān)系靜與介質(zhì)關(guān)系？5/19入射角折射角θ1

/θ2sinθ1/sinθ2光由空氣射入玻璃時入射角θ1和出射角θ2數(shù)值表:1.491.531.591.631.97分析表格數(shù)據(jù)思索：入射角和折射角有什么定量關(guān)系呢？1.491.491.511.501.5130019.6040025.2050030.7080040.6015013.40

506.7010010.1020016.701.491.491.501.491.491.4912567834入射角正弦和折射角正弦比值相等=C斯涅耳定律6/19思索：入射角正弦與折射角正弦比為常數(shù)，它跟什么原因相關(guān)呢？光傳輸所經(jīng)過物質(zhì)（介質(zhì)）威里布里德·斯涅耳介紹威里布里德·斯涅耳（1591-1626），荷蘭數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家，曾在萊頓大學(xué)擔(dān)任數(shù)學(xué)教授。斯涅爾最早發(fā)覺了光折射定律，使幾何光學(xué)準(zhǔn)確計算成為了可能。折射定律（也稱斯涅耳定律）是從試驗中得到，未做任何理論推導(dǎo)，即使正確，但卻從未正式公布過。只是以后惠更斯和伊薩克．沃斯兩人在審查他遺留手稿時，才看到這方面記載。首次把折射定律表述為今天這種形式是笛卡兒，他沒做任何試驗，只是從一些假設(shè)出發(fā)，并從理論上推導(dǎo)出這個定律。笛卡兒在他《屈光學(xué)》（1637）一書中敘述了這個問題。折射定律是幾何學(xué)最主要基本定律之一。斯涅耳發(fā)覺為幾何光學(xué)發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)，把光學(xué)發(fā)展往大大推進(jìn)了一步。7/194.說明：(1)n大小與介質(zhì)相關(guān)，與i和r無關(guān)，對于確定介質(zhì)，n是定值(2)折射率無單位，任何介質(zhì)折射率皆大于1(n>1)（原因呢？）（動摩擦因數(shù)值特點呢？）sinisinrn=2.定義式三、折射率1.定義：光從真空射入某種介質(zhì)時，入射角i與折射角r正弦比值，叫做該介質(zhì)絕對折射率n，簡稱折射率。3.決定式：某介質(zhì)折射率，等于光在真空中速度C與光在介質(zhì)中速度v之比：n=cv8/195.幾個介質(zhì)折射率(比較密度）介質(zhì)折射率金剛石2.42二氧化碳1.63真空折射率=1介質(zhì)折射率巖鹽1.55酒精1.36水晶1.55玻璃1.5-1.8水1.33空氣1.000286.意義：反應(yīng)介質(zhì)對光偏折能力大小7.折射原因：光在不一樣介質(zhì)中速度不一樣9/19問題：玻璃是一個透明介質(zhì)，光從空氣入射到平行玻璃磚界面上會發(fā)生折射，怎樣把玻璃折射率測出來？四、學(xué)生試驗：測玻璃磚折射率10/191、原理：折射定律

2、方法：用插針法研究某一條光線經(jīng)過平行玻璃磚，測出折射角和入射角。空氣玻璃

i=?

r=?界面法線3、試驗器材：玻璃磚、白紙、大頭針若干、鉛筆、直尺、量角器11/19（1）鋪紙（將白紙用圖釘固定在木板上）Ｏ'ＢＣＤ（2）在白紙上畫一條線aa’作為界面，過aa’上一點O（作為入射點）畫法線N’N,并畫AO作為入射光線（3）把玻璃磚放在白紙上，使它一邊與aa’對齊（確保O為實際入射點）

，確定（怎樣確定，聯(lián)想驗證平行四邊形定則試驗中統(tǒng)計力方向）玻璃磚另一界面bb’

（確保出射點準(zhǔn)確）

步驟（邊聽邊模仿）12/19（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，求出對應(yīng)正弦值，統(tǒng)計在表格中（5）移去在大頭針和玻璃磚，過P3、P4所在處作直線DC與bb’交于o’（作為實際出射點），直線O’D代表沿AO方向入射光經(jīng)過玻璃磚后傳輸方向（4）在直線AO上豎直插大頭針P1、P2，透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2像，調(diào)整視線讓P2擋住P1像。再在另一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2像，P4擋住P3、P2、P1像，記下P3、P4位置13/19（7）用上述方法求出入射角分別為300、450、600時折射角，查出它們正弦值，填入表格中（8）算出不一樣入射角時入射角與折射角正弦比值，最終求出幾次試驗平均值為折射率5、注意事項：（1）入射角普通取15o→75o為宜

（太小，相對誤差大；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（準(zhǔn)確確定光路）

（3）插針法試驗，玻璃磚不能動（移動會改變光路圖

）（4）確定邊界限時禁止把玻璃磚當(dāng)尺子用（損壞玻璃磚），畫邊界限時描兩點確定邊界限（5）玻璃磚寬度在5cm以上（讓折射光線長點以減小誤差）

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4、數(shù)據(jù)處理：

（1）計算法：量角度計算（2）作圖法：畫一個圓與折射、入射光線相交于A、E兩點，從交點作兩條與法線垂直線段，量出兩條線段長度15/19應(yīng)用1：人在水上看到物體像，比實際物體位置偏上，感覺水比較淺。16/19假設(shè)地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到日出時刻與存在大氣層情況相比,A.將提前B.將延后C.不變