高中物理 第十三章 光 1 光的折射互动课堂学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案VIP免费

1光的折射互动课堂疏导引导1.光的折射（1）光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，在界面上将发生光路改变的现象叫光的折射.折射不仅可以改变光路，还可以改变光束的性质.（2）光的折射定律：折射光线在入射光线和法线所决定的平面内，折射光线与入射光线分居在法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数：rinsinsin.（3）在光的折射中光路可逆.2.对于折射率的理解（1）光从真空射入某种介质发生的折射，入射角θ1的正弦跟折射角θ2的正弦之比n叫做这种介质的折射率：21sinsinn.（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跟光在这种介质中传播速度v之比，即vcn.由于真空中的光速c大于光在其他任何介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率都大于1，当然这里所说的折射率指的是介质的绝对折射率.(3)折射率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.（4）各种介质的折射率是不同的，两种介质相比较，折射率较小的介质，称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质.3.解决光的折射问题的方法（1）根据题意画出正确的光路图.图13-1-1（2）利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准.（3）利用折射定律、折射率公式求解.（4）注意在折射现象中，光路是可逆的；垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同一直线上，过半圆形玻璃砖圆心的光线不偏折，如图13-1-1所示.4.光在大气层中是沿曲线传播的地球周围的大气由于重力的影响，越靠近地面，其密度越大，对应的折射率也越大，越远离地面，空气越稀疏，对应的折射率也越小（越远离地面，越接近真空，折射率越接近1），因此大气层是非均匀介质.如图13-1-2所示是光线进入大气层的示意路线图（实际光线并非折线，而是连续的曲线.图中为了便于分析，将大气层分割成了一层层均匀的大气层.在地球表面可以认为光是沿直线传播的）.在我们看来早晨的太阳比中午看起来大，就是由于光的折射造成的.1图13-1-2活学巧用1.如图13-1-3所示，一束光线从空气射入介质，在界面上发生了反射和折射，入射点是O点，则入射光线是__________；反射光线是__________；折射光线是__________；介质折射率n=__________.图13-1-3思路解析：光在界面上发生反射，反射定律告诉我们，反射角等于入射角，因此确定界面只能是竖直的，而不能是水平的.由反射和折射的规律可知，入射光线和反射光线在同一介质中，它们在界面的同一侧，折射光线和入射光线在界面的两侧，所以OA为折射光线；又因为入射光线和折射光线分居于法线的两侧，所以CO为入射光线，OB就是反射光线了.由图知：入射角θ1=60°，折射角θ2=30°，由折射率公式330sin60sinsinsin21n.答案：COOBOA32.一个圆柱形筒，直径为12cm，高为16cm，人眼在筒的上方某处观察，所见筒的深度为9cm,当筒里盛满液体时，则人眼又恰能看到筒侧壁的最低点.求：（1）此液体的折射率；（2）光在此液体中的传播速度.思路解析：先画出一圆柱形筒，筒的高为H=16cm，直径d=12cm.人眼在A处，筒侧壁底部“最低点”为B，筒内无液体时，人眼能见深度h=9cm，筒内盛满液体时，人眼能看到B点，根据光的折射画出光路如图13-1-4所示.图13-1-4（1）sinθ1=22hdd,sinθ2=22Hdd此液体的折射率.34sinsin222221hdHdn（2）光在此液体中的传播速度smncv/341038=2.25×108m/s.2答案：（1）34（2）2.25×108m/s3