人教版高中物理选修3-4 光的折射定律 折射率

第十三章第一节 光的折射定律 折射率

课前自主学习（学案）

一、请学生自主复习教材第十三章第一节P46至P50。 二、结合复习的内容思考如下问题：（3-5个问题）

（编写说明：问题的设计请围绕要求学生掌握的概念、规律、重点、难点展开，让学生通过自主学习掌握基本内容）

1、光的折射：光从 斜射入 时，传播方向会改变的现象叫光的折射。

2、光的折射遵循折射定律：也叫斯涅耳定律， 与入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于 的两侧，入射角i 的 与折射角r 的 成 比。折射现象中光路是可逆的。

3、光从真空射入介质发生 时，入射角的 与折射角的 之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称 。折射率是是表示介质折射光的本领大小的物理量。折射率大小的决定因素有两个： 、 。某介质折射率为v

c

n

，式中n 为介质的折射率，n >1，故v

三、自主解答几道题目（3-5道）

（编写说明：力图让学生提前掌握本课的一些基础达标题，当然也要有一定的思考性） 1、对于某单色光,玻璃的折射率比水大,则此单色光在玻璃中传播时

A.其速度比在水中大,其波长比在水中长

B.其速度比在水中大,其波长比在水中短

C.其速度比在水中小,其波长比在水中短

D.其速度比在水中小,其波长比在水中长

解析:本题考查光在介质中传播时,速度、波长如何变化.据v =

n

c

知,单色光在玻璃中的折射率比在水中大,因而速度比在水中小;由v =λν知,光的频率不变,速度v 变小,波长变短.C 正确. 答案:C

2、细红光束和细蓝光束垂直于AB 面进入楔形棱镜,并能从AC 面射出,如图所示.这两束光从棱镜的AC 面射出后的情况是

A.两束光一定相交

B.两束光仍然平行

C.两束光的反向延长线相交

D.条件不足,无法确定

解析:本题考查光的折射.由于光的折射,红蓝两束光从AC 面射出时均向BC 面偏折,但由于蓝光频率高于红光频率,其折射率大于红光的折射率,所以蓝光的偏转角大于红光的偏转角,所以从AC 面射出的两束光一定相交.故正确选项为A. 答案:A

3、如图所示,光在真空和介质的界面MN 上发生偏折,那么下列说法正确是( ) A.光是从真空射向介质

B.介质的折射率为1.73

C.光在介质中的传播速度为1.73×108 m/s

D.反射光线与折射光线成60°角

答案：BC

4、目前，一种用于摧毁人造卫星或空间站的激光武器已研制成功．如图所示，某空间站位于地平线上方，现准备用一束激光射向该空间站，则应把激光器（）

A．沿视线对着空间站瞄高一些

B．沿视线对着空间站瞄低一些

C．沿视线对准空间站直接瞄准

D．条件不足，无法判别

答案：C

5、让光线通过一块长方形的玻璃砖，下列判断中错误的是

A. 光线通过玻璃砖后发生的侧向位移与玻璃的厚度有关

B. 光线通过玻璃砖后发生的侧向位移与玻璃的折射率有关

C. 测玻璃砖折射率一定用上下面平行的玻璃砖

D. 出射光线方向不变是因为没有发生折射

答案：CD

课堂主体参与（教案）

（要求编写一个详案）

【学习目标】

1、认识光的折射现象，理解折射定律；

2、理解介质折射率的定义、会有折射率公式进行有关计算。 【重点、难点】

1、知道根据反射和折射定律正确画出光路图，进而根据几何关系求解是本节课的重点；

2、(绝对)折射率的理解是本节课的难点。

【学习内容】 一、课前自主学习检查

（编写说明：准备4-5个问题当堂考查，检查学生的课前自主学习情况，题目的难度比课前的题目要求高）

1、例1、单色光从真空射入玻璃时，它的（ ） A ．波长变长、波速变小 B ．波长变短、波速变大 C ．波长变长、波速变大 D ．波长变短、波速变小

答案：D

2、例2、（2003全国高考）如图所示，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2，已知玻璃折射率为3，入射角为450（相应的折射角为240）,现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O 点垂直于图面的轴线顺时针转过150，如图中虚线所示，则：

A ． 光束１转过150

B ． 光束1转过300

150

450

入射光线

1 2

C．光束2转过的角度小于150

D．光束2转过的角度大于150

答案：B、C

3、例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大气层的情况相比（）

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

答案：B。由几何光学知识可知，有大气层时，由于地表大气层不均匀，太阳光线经大气折射后向下弯曲，如图所示，地球上观察者看到日出的太阳要比实际位置高，也就是当太阳还在地平线以下时就可以看到太阳的像；而没有大气层时，太阳光线沿直线传播，当太阳在地平线以下时是看不到太阳的。故有大气层时可提前看到日出。

4、如图7所示，一细光束中含有两种单色光（分别为红色和紫色），从空气斜射到透明的玻璃砖上，透过玻璃砖又射出到空气中，则

A．出射光线中①是紫色，②是红色

B．色光①在玻璃中的速度比色光②在玻璃中的速度慢

C．这两种色光进入玻璃砖内速度都减小，它们的光子能量也都减少D．色光①在玻璃中的波长比色光②在玻璃中的波长大

答案：AB

5、关于可见光的传播速度，下列说法正确的是（）（A）不同色光在真空中的速度相同，但在同一介质中速度不同（B）不同色光在真空中的速度不同，在同一介质中速度也不同（C）在玻璃中红光的速度最大

（D）在玻璃中紫光的速度最大

图7

光束

①

②

玻璃砖

答案：AC

（教师在学生完成后收上来进行批改，以了解学生学习情况） 二、构建知识框架、剖析典型概念

（编写说明：教师采用启发式教学，帮助学生形成知识的逻辑体系，着重复习典型的概念和规律）

考点1. 光的反射定律：光从一种介质射到另一种介质的分界面时发生反射。

光的反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。

考点2.光的折射现象，光的折射定律：

1、光射到两种介质的分界面时可能同时发生反射和折射现象。

2、光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角i 的正弦与折射角r 的正弦成正比。

注意两角三线的含义

折射率 （光线从介质Ⅰ——介质Ⅱ）

1

2sin sin v v r i n ＝＝

折射现象的光路可逆性

3、折射率：入射角的正弦与折射角的正弦的比。

①定义式：21sin sin θθ=n 研究表明：v

c

n = 反映光的本质

Ⅰ Ⅱ

②折射率的物理意义：表示介质折射光的本领大小的物理量

③折射率大小由介质的种类、光源(频率即光的颜色)两个因素决定。

某一频率的光在不同介质中传播时，频率不变但折射率不同，所以光速不同，波长也不同(与机械波相同)；

不同频率的光在同一介质中传播时，折射率不同，所以光速不同，波长也不同(与机械波的区别)。例在玻璃中，n红＜n绿＜n紫。

记忆方法：介质的折射率总大于1，故θ1＞θ2，θ1一定是真空（或空气）中的角

④对于光从一种介质进入另一种介质时，折射定律的表达式是

n1sinθ1= n2sinθ2………

⑤折射光路是可逆的

考点3.折射时的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散。

（1）光通过棱镜时将向棱镜的横截面的底边方向偏折

（2）通过棱镜折射后成像偏向顶点

（3）实验表明，一束白光进入棱镜而被折射后，在屏上的光斑是彩色的，说明光在折射时发生了色散。

（4）光的色散规律：红光通过棱镜后偏折的程度比其他颜色的光的要小，而紫光的偏折程度比其他颜色的光要大。

说明透明物质对于波长不同的光的折射率是不同的。波长越长，折射率越小。

三、自主研究例题（教师投影出典型例题，让学生先自主完成后再公布答案）

例1、c 如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d 。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，在A 点沿AB 方向看去，看到桶底上的C 点，C 、B 相距

4

d

，由此可得油的折射率n = ；光在油中传播的速度v = m/s 。（结果可用根式表示） 答案：

2

10

；610×107 例2、如图，置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm 长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端，再将线光源沿同一方向移动8.0 cm ，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n 。

思路分析：当折射角等于90时的入射角等于临界角，画出光路图，根据函数关系和几何关系即可求出折射率。 答案：

若线光源底端在A 点时，望远镜内刚好可看到 线光源的底端，则有：

/

AOO α∠=

其中α为此液体到空气的全反射临界角，由折 射定律得：1sin n

α=

同理，线光源顶端在B 1点时，望远镜内刚好可看到线光源的顶端，则：

/

1B OO α∠=

遮光板

望远镜

线光源

α A

B 1 B

O O

/

遮光板

望远镜

线

光源

由图中几何关系得：1

sin AB

AB α=

解得：2

2

1

1.3

AB BB n AB

+=

=

[点评]该题属中档题，考查光的折射问题。在分析折射现象时，要画出光路图。利用几何关系和函数关系求解。

命题思路：本题主要考查的是光的折射和全反射，解决本题的关键在于依据题设条件，找出相应的几何关系，依据折射定律计算即可．

例3、安全门上的观察孔，直径d=4 cm ，门的厚度L=3.464 cm ，为了扩大向外观察的范围，在孔中嵌入折射率为3的圆柱形玻璃，圆柱体轴线与门面垂直，如图所示。从圆柱底面中心看出去，角。

可以看到的门外入射光线与轴线间的夹角称做视场角。求：嵌入玻璃后的视场

答案：由题中给出的视场角的定义，作出如图所示的光路，则图中θ角即为视场角。

由折射率公式得α

θ

sin sin =

n ，由几何关系得2

2)2

(2sin d

L d +=α

联立解得2

3

4sin 2

2=

+=d L nd θ，所以视场角为60°。

例4、某水池，实际深h ，垂直水面往下看，其视深多少?(设水折射率为n)

答案：如图1作两条从水底S 发出的折射光线，一条垂直射出水面，一条入射角很小(眼睛对光点的张角很小)，这两条折射光线延长的交点就是看到的S 的像，

由图可见，

在△AS'O 中，

/tan h AO =

α；

在△ASO 中，h

AO

tg =

γ ∴

,h

h

tg tg =γα ∵α、r 小于5°，∴tg α≈sin α，tgr ≈sinr ，代入①得n

h

h h ==

αγsin sin ,

.

四、小组讨论质疑

（学生分组研讨刚才完成的典型例题，相互解决部分疑难问题，对个性问题，教师可直接帮助小组解决，对共性问题准备在全班研讨，对大家都争论较大的问题，教师要及时提醒学生停止争论，下一环节共同解决）（此内容在教案中不要编写，因为是课堂生成的）

五、师生合作研讨

（每个学习小组安排1个人，代表本组汇报本小组交流过程中仍然不能解决的、仍有困惑的、新生成的问题，教师先请能够解决的同学帮助解决，学生不能解决的，教师要引导学生掌握思考问题的方法。同时要注意：若教师事先思考的典型的、重要的问题在研讨过程中学生并未提出，教师则要主动提出来并引导学生进行分析、解决，体现主动教！）

α α

γ

γ O

A S S

,

h ,

h

图1

（编写说明：此内容在教案中只要精选认为一定要提出来讲解的典型问题，多数内容应是课堂生成的）

六、总结提升（编写说明：教师要引导学生将本课的主要问题从思路和方法的高度进行思考、提炼、升华）

1、运用折射定律和折射率分析计算时，一定要先准确地画出光路图，然后再从图中找出解答所需要的几何关系(常是三角形的边角关系)，这样才能利用光学规律和数学知识进行求解。

2、解有些问题时，还要考虑在不同介质分界面同时存在反射和折射的现象。

………

【当堂训练】（编写说明：根据具体内容，安排本课的几道题目进行巩固）

1、光线以某一入射角从空气射人折射率为3的玻璃中，已知折射角为30°，则入射角等于（）

A.30°

B.45°

C.60°

D.75°

答案：C

2、一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率。下列哪个光路图可能是正确的？（）

答案：B

3、如图所示，透明介质球球心位于O ，半径为R ，光线DC 平行于直径AOB 射到介质的C 点，DC 与AB 的距离H=3R/2，若DC 光线进入介质球后经一次反射再次回到介质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，作出光路图，并算出介质的折射率。

答案：光路如图，光线经反射后到达介质与空气的界面时，入射角i ’=r ，由折射定律可得折射角r ’= i ，折射光线PQ 与入射光线DC 平行，则∠POA=∠COA=i sin i= H/R =3R/2R = 3/2i=600，折射角r = i/2 = 300

sin r= 1/2折射率 sin i/ sinr =

3

4、等腰直角棱镜放在真空中，如图所示，d AC AB ==，一束单色光以060的入射角从AB 侧面

的中点射入，折射后再从AC 侧面射出，出射光线偏离入射光线的角度为0

30，（已知单色光在真空中的光速为C ）， B A C

高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解

高中物理选修3-4第十三章----光-总结 及练习

高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习 第十三章 光 第一节光的反射和折射 知识点1光的折射定律 折射率 1）光的折射定律 ①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！ ②表达式：2211sin sin θθn n = ③在光的折射现象中，光路也是可逆的 2）折射率 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，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示 sin sin n θθ=大 小 n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。发生 折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空 气时，折射角为多少？ 解：由介质的折射率与光速的关系得 又根据介质折射率的定义式得 r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得： 所以r=45°． 白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。） 练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( ) A ．入射角等于50° B ．入射光线与反射光线的夹角为80° c n v =

C ．反射光线与平面镜的夹角为40° D ．反射光线与AB 的夹角为60° 2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反 射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( ) A ．小于40° B ．在40°与50°之间 C ．大于140° D ．在100°与140°与间 3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平 方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( ) A ．15° B ．30° C ．60° D ．105° 知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究） 1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点 O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的 延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线， 交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′ 2．实验方法：插针法 例题：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为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．3 3 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求： 当θ1＝45o时，折射角多大？ 2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？ （1）300（2）arctan 2 3、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3 第二节全反射 知识点：光的全反射 i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。 1）全反射： 光疏介质和光密介质：折射率小的介质叫光疏介质，折射率大的介质叫光 密介质。

人教版高中物理选修3-4 光的折射定律 折射率

第十三章第一节 光的折射定律 折射率 课前自主学习（学案） 一、请学生自主复习教材第十三章第一节P46至P50。 二、结合复习的内容思考如下问题：（3-5个问题） （编写说明：问题的设计请围绕要求学生掌握的概念、规律、重点、难点展开，让学生通过自主学习掌握基本内容） 1、光的折射：光从 斜射入 时，传播方向会改变的现象叫光的折射。 2、光的折射遵循折射定律：也叫斯涅耳定律， 与入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于 的两侧，入射角i 的 与折射角r 的 成 比。折射现象中光路是可逆的。 3、光从真空射入介质发生 时，入射角的 与折射角的 之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称 。折射率是是表示介质折射光的本领大小的物理量。折射率大小的决定因素有两个： 、 。某介质折射率为v c n ，式中n 为介质的折射率，n >1，故v

C.其速度比在水中小,其波长比在水中短 D.其速度比在水中小,其波长比在水中长 解析:本题考查光在介质中传播时,速度、波长如何变化.据v = n c 知,单色光在玻璃中的折射率比在水中大,因而速度比在水中小;由v =λν知,光的频率不变,速度v 变小,波长变短.C 正确. 答案:C 2、细红光束和细蓝光束垂直于AB 面进入楔形棱镜,并能从AC 面射出,如图所示.这两束光从棱镜的AC 面射出后的情况是 A.两束光一定相交 B.两束光仍然平行 C.两束光的反向延长线相交 D.条件不足,无法确定 解析:本题考查光的折射.由于光的折射,红蓝两束光从AC 面射出时均向BC 面偏折,但由于蓝光频率高于红光频率,其折射率大于红光的折射率,所以蓝光的偏转角大于红光的偏转角,所以从AC 面射出的两束光一定相交.故正确选项为A. 答案:A 3、如图所示,光在真空和介质的界面MN 上发生偏折,那么下列说法正确是( ) A.光是从真空射向介质 B.介质的折射率为1.73 C.光在介质中的传播速度为1.73×108 m/s

高二物理人教版选修34光的反射和折射

光的反射和折射 重/难点 重点：光的折射定律、折射率。折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来决定。 难点：光的折射定律和折射率的应用。通过问题的分析解决加深对折射率概念的理解，学会解决问题的方法。 重/难点分析 重点分析：学生在初中已经学过光的反射和折射，但没有深入学习过光的折射所遵循的定量关系。学生已具备一定的实验操作技能，对物理学的研究方法已有一定的了解，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。对于本节课的教学中学生可能会出现的思维障碍与困惑是：因为c n ，所以入射角的正弦与 v 折射角的正弦之比都大于1。要解决这个问题，比较好的办法是通过实验让学生切身感受到在光的折射现象里，光路是可逆的，当光由介质射入空气时入射角的正弦与折射角的正弦之比反而小于1。 难点分析：在解决光的折射问题时，应根据题意分析光路，即入射点、入射光线、折射光线、作出光路图，找出入射角和折射角的直接已知条件或表达式，然后应用公式求解，找出临界光线往往是解题的关键。光之所以发生折射，是因为在两种介质中的速度不同，而光的传播总是使光在某两点间传播的时间最短，这就是折射定律的原理，可应用于运动学中。

突破策略 一、创设情景、引入新课 1．多媒体播放各种光的奇妙美丽的现象。 2．光的发展史：从17世纪波、粒二种学说，到19世纪波动说的完美，再到二十世纪的波粒二象性。 二光的反射定律 学生回忆光的反射现象和光的反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。 三光的折射 1、回忆光的折射现象： 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。 玻璃 2、重做光的折射演示实验，定性演示折射角和入射角的关系：

高中物理选修3-4第四章学案1习题 课后作业,有详细解答

学案1光的折射定律 [学习目标定位] 1.认识光的折射现象.2.理解光的折射定律，并能用其解释和计算有关问题.3.理解折射率的定义及其与光速的关系． 1．波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播的现象． 2．波的折射：当波由一种介质进入另一种介质后，传播方向发生偏折的现象． 一、光的折射定律 1．入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线与折射光线分居法线两侧：入射角的 正弦值与折射角的正弦值之比为一常数，即sin i sin r＝n(式中n为比例常数) 2．在光的折射现象中，光路可逆． 二、介质的折射率n 1．定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦值与折射角r的正弦值的比值．2．折射率与光速的关系：某种介质的折射率n等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质 中的传播速度v之比，即n＝c v.任何介质的折射率n都大于1(填“大于”、“小于”或“等 于”)． 一、反射定律和折射定律 皎洁的月光下，在清澈的湖面上我们能通过水面看到月亮的倒影．同时，月光能够照亮水中的鱼和草，这说明光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中，那么这两部分光的去向遵从什么规律呢？ 答案折射定律和反射定律．

[要点提炼] 1．光的反射 (1)反射现象：光从一种介质射到它与第二种介质的分界面时，一部分光会返回到第一种介质的现象． (2)光的反射遵循反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角． (3)在光的反射现象中，光路可逆． 2．光的折射 (1)光的折射现象 光从一种介质照射到两种介质的分界面时，一部分光进入另一种介质并改变传播方向的现象，称为光的折射现象． (2)折射定律(如图1所示)折射光线、入射光线和法线在同一平面内，入射光线与折射光线分 居法线两侧；入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数，即sin i sin r＝n. 图1 (3)在光的折射现象中，光路可逆． 3．注意：入射角、反射角和折射角不是光线与界面的夹角，而是光线与法线的夹角；光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化，但并非一定要变化，当光垂直界面入射时光的传播方向就不变化． 二、折射率 [问题设计] 光由真空以相同的入射角射向不同的介质时，折射角是不同的，为什么？ 答案因为不同介质对光的折射率不同． [要点提炼] 1．折射率 (1)定义式：n＝sin i sin r. (2)折射率与光速的关系：n＝c v. 2．对折射率n的理解 (1)由于c＞v，故任何介质的折射率都大于(填“大于”、“小于”或“等于”)1. (2)折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关．

高中物理选修3-4全部知识点归纳

高中物理选修3-4全部知识点归纳 一、简谐运动、简谐运动的表达式和图象 1、机械振动：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。机械振动产生的条件是：①回复力不为零；②阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动：在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义 或理解： ①物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。 ②物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动， 3、描述振动的物理量研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为 适应振动特点还要引 入一些新的物理量。 ⑴位移X：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。 第-1-页共9页

单摆 ⑵振幅A ：做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。 ⑶周期T ：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。 ⑷频率f 振动物体单位时间内完成全振动的次数。 ⑸角频率。角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高考大纲不要求掌握。 ⑹相位9:表示振动步调的物理量。 4、研究简谐振动规律的几个思路： ⑴用动力学方法研究，受力特征：回复力F=-kx ；加速度，简谐振动是一种变加速运动。在平衡位置时速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大。 ⑵用运动学方法研究：简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化，这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求学生掌握。 ⑶用图象法研究：熟练掌握用位移时间图象来研究简谐振动有关特征是本章学习的重点之一。 ⑷从能量角度进行研究：简谐振动过程，系统动能和势能相互转化，总机械能守恒，振动能量和振幅有关。 5、简谐运动的表达式 2兀、一2兀 x =^sin （⑹+申。）=A sm （t +2）振幅A ，周期T ，相位〒t +化’初相9° 6、简谐运动图象描述振动的物理量 1. 直接描述量： ① 振幅A ;②周期T ；③任意时刻的位移t . 2. 间接描述量： 『12兀 ①频率f ：/=T ②角速度°:e = ~T ~ ③ x-t 图线上一点的切线的斜率等于卩 3•从振动图象中的x 分析有关物理量（v ,a ，F ） 简谐运动的特点是周期性。在回复力的作用下，物体的运动在空间上有往复性，即在平衡位置附近做往复的变加速（或变减速）运动；在时间上有周期性，即每经过一定时间，运动就要重复一次。我们能否利用振动图象来判断质点x ，F ，v ，a 的变化，它们变化的周期虽相等，但变化步调不同，只有真正理解振动图象的物理意义，才能进一步判断质点的运动情况。小结：①简谐运动的图象是正弦或余弦曲线，与运动轨迹不同。②简谐运动图象反应了物体位移随时间变化的关系。③根据简谐运动图象可以知道物体的振幅、周期、任一时刻的位移。 二、单摆的周期与摆长的关系（实验、探究） iT 单摆周期公式：T =2兀一 \g 上述公式是高考要考查的重点内容之一。对周期公式的理解和应用注意以下几个 问题：①简谐振动物体的周期和频率是由振动系统本身的条件决定的。②单 周期、频率、角频率的关系是: 图5

高中物理折射率知识点总结

高中物理折射率知识点总结 高中物理折射率知识点总结(一) 1.光的直线传播 (1)光在同一种均匀介质中沿直线传播.小孔成像，影的形成，日食和月食都是光直线传播的例证.(2)影是光被不透光的物体挡住所形成的暗区. 影可分为本影和半影，在本影区域内完全看不到光源发出的光，在半影区域内只能看到光源的某部分发出的光.点光源只形成本影，非点光源一般会形成本影和半影.本影区域的大小与光源的面积有关，发光面越大，本影区越小.(3)日食和月食: 人位于月球的本影内能看到日全食，位于月球的半影内能看到日偏食，位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食;当月球全部进入地球的本影区域时，人可看到月全食.月球部分进入地球的本影区域时，看到的是月偏食. 2.光的反射现象---:光线入射到两种介质的界面上时，其中一部分光线在原介质中改变传播方向的现象. (1)光的反射定律: ①反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居于法线两侧.②反射角等于入射角. (2)反射定律表明，对于每一条入射光线，反射光线是唯一的，在反射现象中光路是可逆的. 3.★平面镜成像

(1.)像的特点---------平面镜成的像是正立等大的虚像，像与物关于镜面为对称。 (2.)光路图作法-----------根据平面镜成像的特点，在作光路图时，可以先画像，后补光路图。 (3).充分利用光路可逆-------在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。(眼睛在某点A通过平面镜所能看到的范围和在A点放一个点光源，该电光源发出的光经平面镜反射后照亮的范围是完全相同的。) 4.光的折射--光由一种介质射入另一种介质时，在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射. (2)光的折射定律---①折射光线，入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧. ②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，即sini/sinr=常数.(3)在折射现象中，光路是可逆的. ★5.折射率---光从真空射入某种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率，折射率用n表示，即n=sini/sinr. 某种介质的折射率，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n=c/v，因c>v，所以任何介质的折射率n都大于1.两种介质相比较，n较大的介质称为光密介质，n较小的介质称为光疏介质. ★6.全反射和临界角

高中物理选修3-4光的折射

光的折射 教学目标 一、知识目标 1.知道反射定律的确切含义，并能用来解释有关现象. 2.知道反射现象中光路是可逆的，并能用来处理有关问题. 3.知道平面镜成像特点及作图方法. 4.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. 5.知道折射光路是可逆的，并能用来处理有关的问题. 6.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. 二、能力目标 1.会用反射定律解释有关现象和处理有关问题. 2.会用折射定律计算有关的问题，能理解折射率与光速的关系，并能用来进行有关的计算. 三、德育目标 1.通过观察演示实验，培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的教学，培养学生分析、推理能力. 2.渗透物理研究和学习的科学态度教育. ●教学重点 光的折射定律.折射率概念. ●教学难点 光的折射定律和折射率的应用. ●教学方法 本节课成功的关键在于做好实验.通过实验先定性观察再定量测量，引导学生对测量数据进行分析、归纳.再来领略前人所做的思考从而领会数据分析的几种常用方法——比值法、乘积法、加减法、图象法等，为学生今后对实验数据的处理打开思路.最后通过例题练习巩固所学内容. ●教学过程 一、引入新课 我们已经知道了，光在同一均匀介质中是沿着直线传播的，那么，当介质不均匀或当光从一种介质进入另一种介质中时，会发生什么现象呢？ ［学生］反射，折射 ［教师］对，这一节课，我们先简要地复习光的反射，再深入地研究光的折射现象. 二、新课教学 （一）光的反射现象反射定律 1.介绍光学演示仪，指明观察对象——光在从一种介质（空气）进入另一种介质（玻璃）时发生的现象（半圆柱玻璃砖直面柱心正对入射光） 2.演示：光在到达空气和玻璃的交界面处时，一部分光被反射回空气中，另一部分光进入玻璃继续传播，但传播方向发生了改变. 3.学生边观察边回忆反射定律：转动光具盘以改变入射角，让前排学生读出

高中物理：光的折射知识点

高中物理：光的折射知识点 一、光的反射与折射现象 1、光的反射：光射到两种介质的分界面时，一部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象 2、光的折射：一部分进入第二种介质里继续传播的现象 提醒： （1）反射现象遵循反射定律 （2）在反射和折射现象中，光路是可逆的 （3）光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化，但并非一定要变化：当光垂直分界面入射时，光的传播方向就不会变化 二、光的折射定律 1、内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比． 2、表达式： 3、在光的折射现象中，光路是可逆的． 三、介质的折射率 1、折射率是一个反映介质的光学性质的物理量． 2、定义式：

3、计算公式：n = c/v，因为v

(2)在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O为入射点，作过O点的法线NN (3)画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两根大头针． (4)在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′. (5)眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向，使P1的像被P2的像挡住，然后在眼睛这一侧插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上P4，使P4挡住P3和P1、P2的像． (6)移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P3、P4的针孔位置确定出射光线O′B及出射点O′，连接O、O′得线段OO′. (7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2. (8)改变入射角，重复实验，算出不同入射角时的，并取平均值． 规律方法总结 1．数据处理 (1)计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2， 并取平均值．.算出不同入射角时的 (2)作sinθ1－sinθ2图象：改变不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作sinθ sinθ2图象，由n＝可知图象应为直线，如实验原理图乙所示，其斜率为1－ 折射率． (3)“单位圆”法确定sinθ1、sinθ2，计算折射率n. 以入射点O为圆心，以一定的长度R为半径画圆，交入射光线OA于E点，交折射光线OO′于E′点，过E作NN′的垂线EH，过E′作NN′的垂线E′H′.如实验原理

高中物理选修3-4光学详解

2010届高三物理一轮复习导学案 十四、光学（1） 【课题】光的折射 全反射现象 【目标】 1、了解光的折射现象，理解光的折射定律。 2、了解光的全反射现象，掌握全反射的重要条件和应用。 【导入】 一、光的折射定律 折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光线和入射光线分居在法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数sin i /sin r =n 。 二、折射率 1、光从真空射入某种介质时，入射角的正弦跟折射角的正弦之比n=sin i /sin r 2、折射率等于光在真空中的速度c 跟光在这种介质中的速度v 之比，n= c/v ． 三、全反射 1、当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。 2、全反射临界角：光从光密介质射向光疏介质，当折射角变为90°时的入射角叫临界角；光从折射率为n 的介质射向真空时临界角的计算公式：sinA=1/n 。 四、光导纤维 利用光的全反射，可制成光导纤维。光从光导纤维一端射入后，在传播过程中经过多次全反射，最终从另一端射出。由于发生的是全反射，因此传播过程中的能量损耗非常小。用光导纤维传输信息，既经济又快捷。 【导研】 [例1] 单色光在真空中的传播速度是c ，波长为λ0，在水中的传播速度是v ，波长为λ，水对这种单色光的折射率为n 。当这束单色光从空气斜射入水中时，入射角为θ1，折射角为θ2，下列说法中正确的是（ ） A ．v=n c v c 0λλ= B ．n λλ=0 1 2sin sin θθc v = C ．v=cn λ=λ0c v D ．n λλ=0 21sin sin θθc v = [例2] 一束光从空气射向折射率为2的一种玻璃表面，其入射角为 i ，下列说法正确的是（ ） A ．i ＞450时，会发生全反射 B ．增大入射角i ，折射角会大于450 C ．欲使折射角r ＝300，则 i 应为600 D ．当i ＝arctan 2时，反射光线恰好与折射光线垂直

高中物理 选修光学课时教材 新人教版选修3-4

光习题课 ★教学目标： 1．知识目标 通过例题的讲解，使学生对本章的基本概念和基本规律有进一步地理解，并能熟练应用本章知识分析解决物理问题。 2．能力目标 在熟练掌握基本概念、基本规律的基础上，能够分析和解决一些实际问题。 3．物理方法教育目标 通过复习，培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力，学习一定的研究问题的科学方法。 ★复习重点： 对物理概念的深刻含义、对物理概念的综合性运用 ★教学方法： 复习提问，讲练结合，学案导学 ★教具 投影片，学案 ★教学过程 一、本章知识脉络 二、本章要点追踪及典题例析 〔一〕光的折射：光从一种介质进入另一种介质并改变了传播方向的现象。 1．光的折射定律：折射光线在入射光线和法线决定的平面内，且分居在法线的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。 2．在折射现象中光路可逆。 光 光的折射，折射率v c n == 21 sin sin θθ 光的干涉：双缝干涉→测定单色光的波长〔λd l x = ∆〕 薄膜干涉→用等倾法检查平整度 光的色散：不同颜色的光，波长不同，在同种介质中，波速不同。 光的衍射→泊松亮斑 光的偏振→光是横波

3．介质的折射率：n = 21sin sin θθ=v c 〔对应光从真空进入介质〕 〔1〕任何介质的折射率均大于1。 〔2〕n 由介质本身的特性及光的频率决定。同种介质对不同频率的光，由于v 不同，n 就不同，对白光，v 红最大， n 红最小，所以出现色散现象，当光从一种介质进入另一种介质时f 不变，v 变。 〔3〕实验：测定玻璃的折射率 [例1]安全门上的观察孔，直径d=4 cm ，门的厚度L=3.464 cm ，为了扩大向外观察的范围，在孔中嵌入折射率为3的圆柱形玻璃，圆柱体轴线与门面垂直，如下图。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的夹角称做视场角。求：嵌入玻璃后的视场角。 解析：由题中给出的视场角的定义，作出如下图的光路，那么图中θ角即为视场角。 由折射率公式得α θ sin sin = n ，由几何关系得2 2)2 (2sin d L d +=α 联立解得2 3 4sin 2 2= += d L nd θ，所以视场角为60°。 [例2]某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器。如图7所示，在一个圆盘上，过其圆心O 做两条互相垂直的直径BC 、EF 。在半径OA 上，垂直盘面插上两枚大头针P 1、P 2并保持P 1、P 2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使夜面与直径BC 相平，EF 作 为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P 1、P 2的像，并在圆周上插上大头针P 3，使P 3正好挡住P 1、P 2的像。同学们通过计算，预先在圆周EC 部分刻好了折射率的值，这样只要根据P 3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值。 〔1〕在用此仪器测量液体的折射率时，以下说法正确的选项是_____________ 〔填字母代号〕 A ．大头针P 3插在M 位置时液体的折射率值大于插在N 位置时液体的折射率值 B ．大头针P 3插在M 位置时液体的折射率值小于插在N 位置时液体的折射率值 B C O A E F K M N P 1 P 2

高中物理第十三章光第1课时光的反射和折射教师用书新人教版选修3-4

第1课时 光的反射和折射 研究学考·把握考情] 1．光的反射及反射定律 (1)光的反射：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象。 (2)反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。 2．光的折射及折射定律 (1)光的折射：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会进入第2种介质的现象。 (2)入射角、折射角 入射角：入射光线与法线间的夹角。 折射角：折射光线与法线间的夹角。 (3)折射定律 折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入 射角的正弦与折射角的正弦成正比，即sin θ1sin θ2 ＝n 12。 3．与光的反射现象一样，在光的折射现象中，光路也是可逆的。 即 学 即 练] 关于光的反射与折射现象，下列说法正确的是( ) A ．光发生反射时，光的传播方向一定改变 B ．光发生反射时，光的传播方向可能偏转90° C ．光发生折射时，一定伴随着反射 D ．光发生折射时，光的传播方向可能偏转90° 解析 由光的反射定律可知，反射角等于入射角，不管入射角多大，光发生反射时，光的传播方向都要改变，选项A 正确；光发生反射时，当入射角等于45°时，光的传播方向偏转90°，选项B 正确；光从一种介质射到两种介质的分界面时，一定有部分光发生反射，选项C 正确；

光发生折射时，光的传播方向偏转一定小于90°，选项D 错误。 答案 ABC 基 础 梳 理] 1．定义：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，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n 表示。 2．折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 与光在这种介质中的传播速度v 之比，即n ＝c v 。 3．任何介质的折射率n 都大于1。 要 点 精 讲] 要点1 对折射率的理解 (1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量，其大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关。 (2)应用n ＝sin θ1sin θ2 计算介质的折射率时，注意θ1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；θ2为介质中光线与法线的夹角，也不一定为折射角。 【例1】 关于折射率，下列说法正确的是( ) A ．根据sin θ1sin θ2 ＝n 12可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 B ．根据sin θ1sin θ2 ＝n 12可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 C ．根据n ＝c v 可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比 D ．同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与波长成反比 解析 介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，故选项A 、B 均错；由于真空中的光速是个定值，故n 与v 成反比是正确的，这也说明折射率与光在该介质中的传播速度是有联系的，选项C 正确；由于v ＝λf ，当f 一定时，v 与λ成正比，又n 与v 成反比，故n 与λ也成反比，选项D 正确。 答案 CD 名师点睛 折射率n 反映了介质的光学性质，它的大小只由介质本身和入射光的频率决定，与入射角和折射角的大小无关 ，切不可认为n 与入射角的正弦成正比，与折射角的正弦成反比。 要点2 解决光的折射问题的基本思路 (1)根据题意画出正确的光路图。 (2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线

高中物理选修3-4-光学部分知识讲解

2.分居两侧 ⎬ sin i c ⎪ ⎪⎩ n ⎪⎭ sin 光的波动 ⎬ 复色光：色散 ‘ 高中物理选修 3-4 光学部分 光光的折射 ⎧ ⎫ ⎪ 1.三线共面 ⎪ ⎪ ⎪ 折射定律 ⎨ ⎪ ⎪3.n = = ⎪ ⎩ sin r v ⎭ ⎧1.条件：光密 → 光疏；i ≥ C ⎫ ⎪ ⎪ 全反射 ⎨ 1 ⎬ 2.临界角： c = 光学 ⎧单色光：向底边偏折⎫ ⎩ ⎭ 平行玻璃板：使光线折射侧移 光既具有波动性，又具有粒子性；光是一种电磁波。 阳光能够照亮水中的鱼和水草，同时我们也能通过水面看到烈日的倒影；这说明光从空气射到水面时， 一部分光射进水中，另一部分光被反射回到空气中。 一般说来，光从一种介质射到它和另种分界面时，一部分光又回到这种介质中的现象叫做光的反射； 而斜着射向界面的光进入第二种介质的现象，叫做光的折射。 1.光的反射定律： 实验表明：光的反射遵循以下规律 a 、 反射光线和入射光线、界面的法线在同一平面内，反射光 线和入射光线分别们于法线的两侧。 b 、 反射角等于入射角。 （ i=i ） 在反射现象中，光路是可逆的。

i 2.光的折射定律： 入射光线和法线的夹角 i 叫做入射角；折射光线和法线的夹角 r 叫做折射角；反射光线和法线的夹 角 ‘叫做反射角。 光的折射定律可这样表示： a 、 折射光线跟入射光线和界面的法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别们位于法线的两 侧。 b 、 入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量，即：sini/sinr=n 在折射现象中，光路也是可逆的。 3.折射率： 由折射定律可知：光从一种介质射入另一种介质时，尽管折射角的大小随着入射角的大小在变化， 但是两个角的正弦之比是个常量，对于水、玻璃等各种介质都是这样，但是，对于不同介质，比值 n 的大小并不相同，例如，光从空气射入水时这个比值为 1.33，从空气射入普通玻璃时，比值约为 1.5。因此，常量 n 是一个能够反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质折射率。 光在不同介质中的传播速度不同（介质 n 越大，光传播速度越小）。某种介质的折射率，等于光在 真空中的速度 c 跟光在这种介质中的速度 v 之比，即：n=c/v 注意：1.真空中的折射率 n=1(空气中一般视为真空)，其他介质的折射率 n>1。 2. 通过比较入射角 i 和折射角 r 的大小判断入射介质和折射介质的折射率大小， 当 i>r 时，n 入 n 折 3. 折射率 n 越大，折射越明显，折射角越小。 4. 全反射现象 光疏媒质:两种媒质中折射率较小的媒质叫做光疏媒质. 光密媒质:两种媒质中折射率较大的媒质叫做光密媒质. 发生全反射的条件: 1)、光从光密媒质射向光疏媒质; 2)、入射角大于或等于临界角,即 i ≥C 1、全反射：当光从光密媒质进入光疏媒质时 ,折射角大于入射角.当入射角增大到某一角度时,折射角 等于 900,此时,折射光完全消失，入射光全部反回原来的媒质中,这种现象叫做全反射. 2、临界角: 1)、定义:光从光密媒质射向光疏媒质时,折射角等于 900 时的入射角,叫做临界角.用字母 C 表示.临界 角是指光由光密媒质射向光疏媒质时 ,发生全反射形象时的最小入射角 ,是发生全反射的临界状态 .当光由 光密媒质射入光疏媒质时: 若入射角 i

选修3-4光的折射-全反射-光的色散

第3讲 光的折射 全反射 光的色散 知识一 光的折射 1．折射定律(如图12－3－1) 图12－3－1 (1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比． (2)表达式：sin θ1sin θ2＝n 12 ，式中n 12是比例常数． (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 2．折射率 (1)物理意义：折射率仅反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小． (2)定义式：n 12＝sin θ1sin θ2 ，不能说n 12与sin θ1成正比、与sin θ2成反比．折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定． (3)计算公式：n ＝c v ，因为v ＜c ，所以任何介质的折射率总大于1. (1)光在发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦成正比．并不是入射角与折射角成正比． (2)介质的折射率由介质本身的光学性质决定与入射角、折射角无关． 知识二 光的全反射现象和光的色散 1．全反射 (1)条件：①光从光密介质射入光疏介质． ②入射角大于或等于临界角． (2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光．

(3)临界角：折射角等于90°时的入射角，用C 表示，sin C ＝1n . (4)应用：①全反射棱镜． ②光导纤维，如图12－3－2. 图12－3－2 2．光的色散 (1)色散现象：白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱，如图12－3－3. 图12－3－3 (2)成因：由于n 红＜n 紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角不同，就是说紫光偏折得更明显些，当它们射出另一个界面时，紫光的偏折角最大，红光偏折角最小． 考点一 光的折射和全反射 一、对折射率的理解 1．公式n ＝sin θ1sin θ2 中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角． 2．折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关． 3．折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质． 4．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关．同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小． 5．同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同． 二、对全反射现象的理解 1．光必须从光密介质射入光疏介质，例如从水中或玻璃中射入空气中． 2．入射角必须大于或等于临界角． 3．全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时就发生了全反射． ————————————

人教版高二物理选修3-4第十三章 光基础知识梳理

第十三章光 13.1第一课时光的反射和折射 一、反射定律和折射定律 折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别 位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即sinθ1 sinθ2＝n 12 注意：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化，但并非一定要 变化，当光垂直界面入射时光的传播方向就不变。在光的折射现象中，光路可逆。 二、折射率 (1)物理意义:反映介质的光学性质的物理量。 (2)定义: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，简称折射率，即n＝sinθ1 sinθ2 。 (3)决定因素：介质的折射率是反应介质的光学性质的物理量，它的大小由介质本 身（与介质的密度无关）及光的性质共同决定。 (4)对折射率的理解 ①关于正弦值:当光由真空中射入某种介质中，入射角、折射角以及它们的正弦值 是可以改变的，但正弦值之比是一个常数。 ②关于常数n:入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常数，但不同介质具 有不同的常数，说明常数反映着该介质的光学特性。 ③光传播速度:介质的折射率n跟光在其中的传播速度v有关，即n＝c v ，由于光在真空中的传播速率c大于光在任何介质中的传播速率v，所以任何介质的折射率n 都大于1. “相对折射率” 和“绝对折射率” 光从介质1射入介质2时，入射角θ1与折射角θ2的正弦之比叫做介质2对介质1 的相对折射率，通常用n 12 表示。

若介质1是真空，则介质2相对真空的折射率叫做该介质的绝对折射率，通常用 n表示。设介质1绝对折射率为n 1，介质2的绝对折射率为n 2 ， 则n 12＝sinθ1 sinθ2 ＝v1 v2 ＝ v1 c v2 c ＝ 1 n1 1 n2 ＝n2 n1 ,所以n 1 v1＝ n 2 v2或n 1 sinθ1＝ n 2 sinθ2 三、几种反射现象与反射定律 1.平面镜成像 平面镜成像特点是像与物对称于镜面。等大、正立、分居镜面两侧。成像原理是 光的反射定律，成像规律是对称性。 2.镜面反射：以平面镜为例，每条入射光线都遵循光的反射定律，由于它们的法 线互相平行，故不改变光束的性质。 3.漫反射：反射面不平，每条入射光的法线是不平行的。当入射光是一束平行光 时，虽然每条光线仍遵循光的反射定律，但反射光是不平行的，向各个方向都有。 四、正确理解光的折射定律和反射定律 1.在光的折射中，注意光线偏折的方向。如果光线从折射率小的介质射向折射率 大的介质，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着入射角的增大（减 小），折射角也会增大（减小）。如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质， 折射光线偏离法线入射角小于折射角，并且随着入射角的增大（减小），折射角也会 增大（减小）。 2.光在同一种非均匀介质中传播时，也会发生折射现象。即光线向着折射率变大的方向传播时，光线逐渐靠近法线，且光线不断发生弯曲。光线向折射率变小的方向传播时，光线逐渐远离，发现同样光线也是不断发生弯曲 3.地球大气层的密度不均匀，越接近地球表面，空气密度越大，折射率也越大。光由真空进入空气中时，传播方向只有微小的变化，虽然如此，有时仍然不能不能不考虑空气的折射效应。 4.解决光的折射问题和反射问题的思路 (1)根据题意正确画出光路图。 (2)利用几何关系确定光路中边、角关系，注意入射角、反射角、折射角的确定。 (3)利用反射定律、折射定律求解。 (4)注意光路的可逆性的利用。

高中物理-创新设计选修3-4 基础课3光的折射、全反射

基础课3光的折射全反射 知识排查 光的折射定律折射率 1.折射现象 光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变的现象，如图1所示。 图1 2.折射定律 (1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。 (2)表达式：sin θ1 sin θ2＝n12，式中n12是比例常数。 3.折射率 (1)物理意义：折射率反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折角大，反之偏折角小。 (2)定义式：n＝sin θ1 sin θ2，不能说n与sin θ1成正比，与sin θ2成反比。折射率由介质 本身的光学性质和光的频率决定。 (3)计算公式：n＝c v，因v

(3)临界角：折射角等于90°时的入射角。若光从光密介质(折射率为n)射向真空或 空气时，发生全反射的临界角为C，则sin C＝1 n。介质的折射率越大，发生全反 射的临界角越小。 2.光导纤维 光导纤维的原理是利用光的全反射(如图2)。 图2 小题速练 1.思考判断 (1)光从空气射入玻璃时，只要入射角足够大可能发生全反射。() (2)在水中，蓝光的传播速度大于红光的传播速度。() (3)在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。() (4)光纤通信利用了全反射的原理。() (5)晚上，在池水中同一深度的两点光源分别发出红光和蓝光，蓝光光源看起来浅一些。() 答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√ 2.(2018·陕西渭南二模)(多选)a、b两种单色光组成的光束从玻璃进入空气时，其折射光束如图3所示，则关于a、b两束光的说法正确的是() 图3 A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率 B.增大入射角时，a光首先发生全反射 C.a光的频率大于b光的频率 D.在真空中a光的波长大于b光的波长 E.分别用这两束光照射双缝干涉实验装置，在光屏上都能出现干涉条纹，a光的