内容正文:
第1节 光的反射和折射
学习目标:1.知道光的反射定律,理解光的折射定律,并能用来解释和计算有关问题.2.知道折射率的定义以及与光速的关系,并能用来计算有关问题.3.掌握插针法测折射率的方法.
一、反射定律和折射定律
[课本导读]
预习教材第44页~第45页“反射定律和折射定律”部分,请同学们关注以下问题:
1.什么是光的反射?满足什么规律?
2.什么是光的折射?满足什么规律?
[知识识记]
1.光的反射和折射:光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时,一部分光会返回到第1种介质,这种现象叫光的反射,另一部分光会进入第2种介质,这个现象叫做光的折射.
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.
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=n12.在光的折射现象中,光路也是可逆的.
二、折射率
[课本导读]
预习教材第45页“折射率”部分,请同学们关注以下问题:
1.什么是折射率?意义是怎样的?
2.折射率与什么因素有关?
[知识识记]
1.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,简称折射率,用符号n表示.
2.物理意义:是一个与介质有关的常数,反映介质的光学性质.
3.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=.任何介质的折射率n都大于1.
1.反射定律是确定反射光线位置的规律.( )
[答案] √
2.发生漫反射时,反射角不等于入射角.( )
[答案] ×
3.一束光从空气进入水中时传播方向一定改变.( )
[答案] ×
4.光发生折射时,一定伴随着反射现象.( )
[答案] √
5.光发生反射时,一定伴随着折射现象.( )
[答案] ×
6.密度大的介质,折射率一定大.( )
[答案] ×
要点一 对光的折射现象的理解——概念理解型
[合作探究]
落山的太阳看上去正好在地平线上,但实际上太阳已处于地平线以下,观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况.造成这种现象的原因是什么?
提示:是由于光的折射现象造成的.
[知识精要]
1.光的方向: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.
2.光的速度:光从一种介质进入另一种介质时,速度一定变化,当光垂直界面入射时,光的传播方向虽然不变,但也属于折射现象,因为光传播的速度发生了变化.
3.入射角与折射角的大小关系:光从一种介质进入另一种介质发生折射时,折射角与入射角的大小关系不要一概而论,要视两种介质的折射率大小关系而定.光线从折射率小的介质斜射入折射率大的介质,入射角大于折射角,反之,入射角小于折射角.
4.在光的折射现象中,光路具有可逆性.
[题组训练]
1.(光的折射现象的理解)关于光的反射与折射现象,下列说法不正确的是( )
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] D
2.(光的折射现象的理解)人看到沉在水杯底的硬币,其实看到的是( )
A.硬币的实像,其位置比硬币的实际位置浅
B.硬币的实像,其位置比硬币的实际位置深
C.硬币的虚像,其位置比硬币的实际位置深
D.硬币的虚像,其位置比硬币的实际位置浅
[答案] D
要点二 对折射定律的理解——重难点突破型
[合作探究]
是否可以由折射率的定义式n=,得出折射率与入射角的正弦成正比,与折射角的正弦成反比?折射率由什么因素决定?
提示:折射率采用的是比值定义的方法,不能说折射率与入射角的正弦成正比,与折射角的正弦成反比.折射率由光的性质和介质的性质共同决定.
[知识精要]
1.n=中,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.
2.折射率与光速的关系:光在介质中的传播速度v跟介质的折射率n有关,即n=,由于光在真空中的传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v,所以任何介质的折射率n都大于1.
3.折射率的决定因素:介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量,它的大