13-1光的反射和折射

利用了光的反射原理拍摄的照片：θ1空气水折射光线入射光线反射光线思考1:说出下图中的入射、反射、折射光线、法线和界面，以及反射角、入射角？rθ212345思考2:试用反射定律描述下图。θ1r空气水折射光线入射光线反射光线θ2一、光的反射：1、现象：2、反射定律：光射到介质1、介质2的界面时，一部分光返回到介质1的现象。（1）反射光线、入射光线、法线共面；（2）反射光线、入射光线关于法线对称；（3）反射角等于入射角（光线与法线的夹角）。思考3:若将光源放在反射光路上，光线能否沿原路返回？这是光的什么性质？界面入射光线反射光线法线入射角反射角OAB3、光路的性质：——可逆性思考4:下列现象，是什么原因形成的？思考5:什么是光的折射现象？依照光的反射现象，试说明光的折射现象。二、光的折射：1、现象：光射到介质1、介质2的界面时，一部分光进入到介质2的现象。思考6:光从一种介质斜着进入另一介质时，能否继续沿直线运动？思考7:如图所示，试分别从线、面、角三个角度总结折射现象的规律。总结：①折射光线与入射光线、法线处在同一平面内；③当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。②折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；思考8:当入射角增大时，折射角怎样变化？思考9:折射现象中的入射角和折射角的定量关系（数学计算关系）怎样？实验探究：折射角与入射角的定量关系：空气射入玻璃时:入射角θ1折射角θ2=常数斯涅耳定律入射角折射角106.72013.33019.64025.25030.76035.17038.68040.6思考10：分析表格数据,入射角和折射角有什么定量关系？2、折射定律：①折射光线与入射光线、法线处在同一平面内；③入射角的正弦与折射角的正弦成正比。②折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；（斯涅耳定律）斯涅耳1221sinsinn思考9:当光源置于水中，使入射光与原折射光线重合，空气中的出射光将沿哪个方向射出？这个现象说明了什么？ir空气水3、光路的特性：——可逆性思考10:当光以相同的入射角，从空气射入到水和玻璃中，那种情况比例常数n更大？光从介质1射入介质2发生折射时，入射角与折射角的正弦之比，叫做介质2相对介质1的折射率．三、折射率1221sinsinn1、定义：（1）相对折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝地折射率，简称折射率．（2）绝对折射率（折射率）：nrsinisin2、折射率的物理意义：——反映介质对光的偏折（弯曲）本领。思考11:下列两种情况中，当光以相同的入射角，从空气射入到水和玻璃中，那种情况光路更弯曲？试总结折射率n大小和光路弯曲的关系？思考12:如图所示，水的折射率n比1大还是小，为什么？其它介质呢？nrsinisin思考13:如果光从水中射入空气中，水的折射率n比1大还是小，为什么？3、几种介质的折射率：介质折射率金刚石2.42二氧化碳1.63介质折射率岩盐1.55酒精1.36水晶1.55玻璃1.5-1.8水1.33空气1.00028某介质的折射率，等于光在真空中的速度C与光在介质中的速度v之比。cvn=（n＞1）——光在不同介质中的速度不同4、折射的原因：（1）折射的原因（研究表明）（2）决定式：如图所示，一储油桶，底面直径与高均为1m。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，由点A沿方向AB看去，看到桶底上的点C，两点C、B相距0.25m。求油的折射率和光在油中的传播速度。OACBGDF巩固例题：OACBGDF因底面直径和桶高相等,由此可知∠AOF=∠ABG=450又∵OD=2CD油的折射率光在油中的传播速度解:22ODCDCD51CODsin5122210CODAOFnsinsin)s/m(109.18210100.38ncv“铅笔弯折之谜”空气水AA´界面利用光的折射解释生活中的现象应用：人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的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.不变假如地球周围没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图.在地球上B点的人将在太阳到达A′点时看到日出；而地球表面有大气层，由于空气折射率大于1，并且离地球表面越近，大气层越密，折射率越大，太阳光将沿如图AB曲线进入在B处的人眼中，使在B处的人看到了日出.但B处的人认为光是沿直线传播的，则认为太阳位于地平线上的A′点，而此时太阳还在地平线下，日出的时间提前了，所以无大气层时日出的时间将延后.•地球和太阳之间的距离比地球的半径大得多，太阳光射到地球，假设地球表面没有大气层，那么，太阳光照亮地球的范围与有大气层时照亮地球的范围相比（不考虑地球大气层的变化）（）A.变大B.变小C.不变D.条件不足，无法确定