13.1 光的反射和折射1—人教版高中物理选修3-4课件+素材

高考导航 1.基本考察点：对光的反射定律的应用，平面镜成像原理对折射定律的应用，光路图折射率的计算； 2. 常考点：折射定律的应用，折射率的测量； 3.难点：折射定律与光路可逆原理相结合的应用； 4 .题型及难度：计算题，难度中等。 13.31 光的反射和折射第一课时 1．光的反射 （1）光的反射现象：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。 一、反射定律和折射定律 （3）在光的反射现象中，光路可逆 试验表明，如果光线逆着原来反射光线的方向射到反射面上，它就要逆着原来入射光线的方向反射出去，这一规律称为光路可逆性原理。 一、反射定律和折射定律 2．光的折射 一、反射定律和折射定律 （1）光的折射现象：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光进入第2种介质的现象。 （2）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 （3）在光的折射现象中，光路可逆 试验表明，如果光线逆着原来折射光线的方向射到界面上，它就要逆着原来入射光线的方向发生折射，这一规律称为光路可逆性原理。 一、反射定律和折射定律 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。 例1.如图所示，a、b、c三条光线交于一点S，如果在S点前任意位置放一块平面镜M，则a、b、c三条光线的反射光线（　　） A．可能交于一点，也可能不交于一点 B．一定不交于一点 C．一定交于平面镜前一点 D．反射光线的反向延长线交于镜后一点 C 一、反射定律和折射定律 例2.在图中的虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是（　　） A．bO可能是入射光线 B．aO一定是入射光线 C．cO可能是入射光线 D．bO不一定是反射光线 B 一、反射定律和折射定律 (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＝。 (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，不随入射角折射角的变化而变化。不同颜色的光通过相同的介质时折射率不同，在可见光中红光的折射率最小，紫光的折射率最大。 二、折射率 (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＝，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.因此，光从真空斜射入任何介质时，入射角均大于折射角；而光由介质斜射入真空时，入射角均小于折射角。 二、折射率 例3．光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直．（真空中光速c＝3.0×108 m/s） （1）画出折射光路图． （2）求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度． （3）当入射角变为45°时，折射角的正弦值是多少？ （4）当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化？说明理由． 二、折射率 “相对折射率” 和“绝对折射率” 光从介质1射入介质2时，入射角与折射角的正弦之比叫做介质2对介质1的相对折射率，通常用n12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n1，介质2的绝对折射率为n2， 则n12 ＝ ＝ ＝ ＝,所以n1 ＝ n2 或n1 ＝ n2。 二、折射率 变式1.(多选）如图所示，一单色光由介质Ⅰ射入介质Ⅱ，在界面MN上发生偏折． 下列说法正确的是 （　 　） A．该光在介质Ⅰ中传播的速度大 B．该光在介质Ⅱ中传播的速度大 C．该光在介质Ⅰ中和介质Ⅱ中传播的速度之比为 D．该光在介质Ⅱ中和介质Ⅰ中传播的速度之比为 BD 二、折射率 三、几种反射现象与反射定律