高中物理 13.1光的反射和折射課件 新人教版選修3-4.ppt

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第一節(jié) 光的反射和折射,一、光的反射和折射,光射到兩種介質(zhì)的界面時，一部分光進入另一種介質(zhì)，同時另一部分光返回到原來的介質(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,,,,θ1,θ2,折射光線,入射光線,,反射光線,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，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、入射光線關于法線對稱,（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：沿原來的反射光線入射，將沿原來入射光線射出,定律理解：,反射定律：,實驗演示,結(jié)論：光從空氣射到玻璃上，在界面上一部分光發(fā)生反射，回到空氣中；另一部分光射入玻璃中，并改變了原來的傳播方向．,光從一種介質(zhì)射入到另一介質(zhì)時傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫做光的折射．,,,,,,,,,空氣,玻璃,N,N',A,O,B,θ1,入射光線和法線的夾角——入射角,θ2,折射光線和法線的夾角——折射角,折射定律,在初中已經(jīng)學過，折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線位于法線的兩側(cè)，但是，入射角和折射角之間究竟有什么定量關系呢？1621年，荷蘭數(shù)學家斯涅耳終于找到了入射角和折射角之間的規(guī)律．,斯涅耳,1、折射定律： （1）折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi) （2）折射光線，入射光線在法線兩側(cè)． （3）,入射角的正弦跟折射角的 正弦成正比，如果用n來表 示這個比例常數(shù)，就有：,光的折射定律（斯涅耳定律）,,2、折射光路是可逆的,折射率,光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)n，但是對不同的介質(zhì)來說，這個常數(shù)n是不同的，它是一個反應介質(zhì)光學性質(zhì)的物理量，物理學中把光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角與折射角的正弦之比n，叫做這種介質(zhì)的折射率．,研究表明，光在不同介質(zhì)的速度不同，這也是光發(fā)生折射的原因．,某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比．即：,所有介質(zhì)的折射率都大于1,折射率,對于折射率應從下面幾個層次來理解————,1、在光的折射現(xiàn)象中，折射角隨著入射角的變化而變化，而兩角的正弦值之比是個常數(shù)．,2、對于不同的介質(zhì)，此常數(shù)的值是不同的．n是一個反映介質(zhì)光學性質(zhì)的物理量,3、介質(zhì)的折射率是由介質(zhì)本身性質(zhì)決定的．它取決于光在介質(zhì)中傳播的速度．,問題：,玻璃是一種透明介質(zhì)，光從空氣入射到玻璃的界面上會發(fā)生折射，如何把玻璃的折射率測出來？,,,實驗：測玻璃磚的折射率,,,,,,,,,,,應用1：,人在水上看到物體的像，比實際物體位置偏上，感覺水比較淺。,從上向下看,,,,,,,,,,,,,有大氣，看到太陽更早沒有大氣，將遲一些看到太陽,假設地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到的日出時刻與存在大氣層的情況相比, A.將提前 B.將延后 C.在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后 D.不變,應用2：,實驗原理：,1、根據(jù)折射率的定義：,要測折射率，必須知道與一個折射現(xiàn)象對應的折射角和入射角。,,空氣,玻璃,,,,,,,i=?,r=?,,界面,法線,,例：光線以30°的入射角從玻璃射向空氣，它的反射光線與折射光線成90 °夾角，則玻璃的折射率為——？,實驗器材：,玻璃磚,白 紙、大頭針若干、鉛筆、直尺、量角器,,實驗過程：,光在某種介質(zhì)中的傳播速度是2.122×108m/s，當光線以30°入射角由該介質(zhì)射入空氣時，折射角為多少？,例：,45°,,,,,,,,,,i,r,例：光線從空氣中以入射角i射在玻璃 磚的上表面上，穿過玻璃磚后，又射入 空氣中。如果玻璃磚的上下表面是平行 的，求光線從玻璃磚射出后的傳播方向。,單色光經(jīng)玻璃磚后，側(cè)移而傳播方向不變,