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光的反射和折射 唐山二中高二物理組 利用了光的反射原理拍攝的照片 1 空氣 水 折射光線 入射光線 反射光線 思考1 說出下圖中的入射 反射 折射光線 法線和界面 以及反射角 入射角 r 2 1 2 3 4 5 思考2 試用反射定律描述下圖 1 r 空氣 水 折射光線 入射光線 反射光線 2 一 光的反射 1 現(xiàn)象 2 反射定律 光射到介質(zhì)1 介質(zhì)2的界面時 一部分光返回到介質(zhì)1的現(xiàn)象 1 反射光線 入射光線 法線共面 2 反射光線 入射光線關于法線對稱 3 反射角等于入射角 光線與法線的夾角 思考3 若將光源放在反射光路上 光線能否沿原路返回 這是光的什么性質(zhì) O A B 3 光路的性質(zhì) 可逆性 思考4 下列現(xiàn)象 是什么原因形成的 思考5 什么是光的折射現(xiàn)象 依照光的反射現(xiàn)象 試說明光的折射現(xiàn)象 二 光的折射 1 現(xiàn)象 光射到介質(zhì)1 介質(zhì)2的界面時 一部分光進入到介質(zhì)2的現(xiàn)象 思考6 光從一種介質(zhì)斜著進入另一介質(zhì)時 能否繼續(xù)沿直線運動 思考7 如圖所示 試分別從線 面 角三個角度總結(jié)折射現(xiàn)象的規(guī)律 總結(jié) 折射光線與入射光線 法線處在同一平面內(nèi) 當光從空氣斜射入水中時 折射角小于入射角 折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè) 思考8 當入射角增大時 折射角怎樣變化 思考9 折射現(xiàn)象中的入射角和折射角的定量關系 數(shù)學計算關系 怎樣 實驗探究 折射角與入射角的定量關系 斯涅耳定律 思考10 分析表格數(shù)據(jù) 入射角和折射角有什么定量關系 2 折射定律 折射光線與入射光線 法線處在同一平面內(nèi) 入射角的正弦與折射角的正弦成正比 折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè) 斯涅耳定律 斯涅耳 思考9 當光源置于水中 使入射光與原折射光線重合 空氣中的出射光將沿哪個方向射出 這個現(xiàn)象說明了什么 3 光路的特性 可逆性 思考10 當光以相同的入射角 從空氣射入到水和玻璃中 那種情況比例常數(shù)n更大 光從介質(zhì)1射入介質(zhì)2發(fā)生折射時 入射角與折射角的正弦之比 叫做介質(zhì)2相對介質(zhì)1的折射率 三 折射率 1 定義 1 相對折射率 光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時 入射角與折射角的正弦之比 叫做這種介質(zhì)的絕地折射率 簡稱折射率 2 絕對折射率 折射率 2 折射率的物理意義 反映介質(zhì)對光的偏折 彎曲 本領 思考11 下列兩種情況中 當光以相同的入射角 從空氣射入到水和玻璃中 那種情況光路更彎曲 試總結(jié)折射率n大小和光路彎曲的關系 思考12 如圖所示 水的折射率n比1大還是小 為什么 其它介質(zhì)呢 思考13 如果光從水中射入空氣中 水的折射率n比1大還是小 為什么 3 幾種介質(zhì)的折射率 某介質(zhì)的折射率 等于光在真空中的速度C與光在介質(zhì)中的速度v之比 n 1 光在不同介質(zhì)中的速度不同 4 折射的原因 1 折射的原因 研究表明 2 決定式 如圖所示 一儲油桶 底面直徑與高均為1m 當桶內(nèi)無油時 從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B 當桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時 由點A沿方向AB看去 看到桶底上的點C 兩點C B相距0 25m 求油的折射率和光在油中的傳播速度 O 鞏固例題 O 因底面直徑和桶高相等 由此可知 AOF ABG 450 又 OD 2CD 油的折射率 光在油中的傳播速度 解 鉛筆彎折之謎 空氣 水 A A 界面 利用光的折射解釋生活中的現(xiàn)象 應用 人在水上看到物體的像 比實際物體位置偏上 感覺水比較淺 假設地球表面不存在大氣層 那么人們觀察到的日出時刻與實際存在大氣層的情況相比 A 將提前B 將延后C 在某些地區(qū)將提前 在另一些地區(qū)將延后D 不變 假如地球周圍沒有大氣層 太陽光將沿直線傳播 如圖 在地球上B點的人將在太陽到達A 點時看到日出 而地球表面有大氣層 由于空氣折射率大于1 并且離地球表面越近 大氣層越密 折射率越大 太陽光將沿如圖AB曲線進入在B處的人眼中 使在B處的人看到了日出 但B處的人認為光是沿直線傳播的 則認為太陽位于地平線上的A 點 而此時太陽還在地平線下 日出的時間提前了 所以無大氣層時日出的時間將延后 地球和太陽之間的距離比地球的半徑大得多 太陽光射到地球 假設地球表面沒有大氣層 那么 太陽光照亮地球的范圍與有大氣層時照亮地球的范圍相比 不考慮地球大氣層的變化 A 變大B 變小C 不變D 條件不足 無法確定