高中物理 第4章 光的折射与全反射 第1节 光的折射定律教师用书 鲁科版选修3-4-鲁科版高中选修3-4物理学案VIP免费

第1节光的折射定律光的折射定律和折射率[先填空]1．光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会改变，这种现象叫做光的折射．图4112．入射角与折射角的定性关系入射角：入射光线与法线间的夹角，一般用i表示．折射角：折射光线与法线间的夹角，一般用r表示．实验表明：当入射角变化时折射角随着改变．3．斯涅耳定律(折射定律)入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数．即＝n.4．折射率(1)定义光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦与折射角r的正弦之比．用n表示．(2)定义式n＝.(3)意义：介质的折射率反映了光在介质中的偏折度．(4)折射率与光速的关系光在不同介质中的传播速度不同，且都小于光在真空中的传播速度；某种介质的折射率，等于光在真空中的速度与光在这种介质中的速度之比，即n＝c/v.[再判断]1．入射角变化，折射角也随之变化，但入射角一定大于折射角．(×)2．光的折射率随入射角的增大而增大．(×)3．介质的折射率越大，光在这种介质中的传播速度越小．(√)1[后思考]不同介质的折射率一般不同，是不是介质的密度越大，其折射率就越大？【提示】介质的折射率与介质的密度没有必然的联系，密度大，折射率未必大，如水和酒精，水的密度较大，但水的折射率较小．[核心点击]1．入射角与折射角的大小关系(1)光从一种介质进入另一种介质时，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而定．(2)当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时，入射角大于折射角，当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时，入射角小于折射角．2．折射光路是可逆的在光的折射现象中，光路是可逆的，即让光线逆着原折射光线射到界面上，光线就逆着原来的入射光线发生折射．3．对折射率的理解(1)关于正弦值：当光由真空射入某种介质时，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，但正弦值的比值是一个常数．(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，说明常数反映了该介质的光学特性．(3)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.(4)决定因素：介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量，它的大小由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化．1.一束光从某种介质射入空气中时，入射角θ1＝30°，折射角θ2＝60°，折射光路如图412所示，则下列说法正确的是()图412【导学号：78510041】A．此介质折射率为B．此介质折射率为C．光在介质中速度比在空气中小D．光在介质中速度比在空气中大E．当入射角增大时，折射角也增大，但折射率不变【解析】由折射定律n＝＝，A错误，B正确；又由n＝知光在介质中速度比在空气中小，C正确，D错误．根据折射率的物理意义，E正确．【答案】BCE22.利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度．在如图413所示的光路中，A为激光的出射点，O为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点．若某条从A点发出的与AO成α角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于AO，求此玻璃的折射率．图413【解析】根据光路图，由折射定律得n＝，由几何关系得r＝i－α故n＝【答案】折射问题的四点注意1．根据题意画出正确的光路图；2．利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角的确定；3．利用反射定律、折射定律求解；4．注意光路可逆性、对称性的应用．实验:测量介质的折射率1．实验器材玻璃砖、白纸三张、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、刻度尺、铅笔．2．实验步骤(1)如图414所示，将白纸用图钉钉在平木板上；图414(2)在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线)，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线；(3)把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一边bb′；(4)在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的象，调整视线方向直到P2的象挡住P1的象．再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的象，P4挡住P3及P1、P2的...