2013年鲁科物理选修3-4同步课件：第4章第1节光的折射定律

第4章 光的折射与全反射

第1节

光的折射定律

课标定位

课前自主学案第 1 节

核心要点突破课堂互动讲练 知能优化训练

课标定位 学习目标：1.经历实验探究过程，理解光的 折射定律. 2.知道折射率的意义，知道折射率与光速的 关系. 3.能根据折射定律解释一些自然现象. 4.能应用折射定律分析视深问题. 5.会测定介质的折射率. 重点难点：1.理解光的折射定律. 2.掌握折射率的概念.

课前自主学案

一、折射角与入射角的定量关系1.光的折射：光从一种介质斜射入另一种

介质时，传播方向发生____的现象. 改变2.入射角与折射角

在如图4-1-1所示光路中 界面 (1)MN表示____,PQ表示____. 法线 (2)AO表示____光线，OB表示____光线. 入射 折射

(3)∠3为____角，∠1为____角. 入射 折射(4)实验表明，当入射角增大时，折射角____. 增大 图4-1-1

3.折射定律同一平面 折射光线与入射光线、法线处在________内，

折射光线与入射光线分别位于____的两侧，入 法线sini/sinr 射 角 的 正 弦 与 折 射 角 的 正正比 ____ . 即 弦成 _______=n. 4.光路可逆原理：在光的反射现象和折射现象 可逆 中，光路都是____的.

思考感悟如何使一束光进入水中而传播方向不发生变化？

提示：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生变化，而当光垂直界面入射时，

光的传播方向不变，因此可以使光束垂直水面入射.

二、折射率的意义1.定义：光从____射入某种介质发生折射时， 真空 入 射 角 i的 ____ 与 折 射 角 r正弦 的 ____ 之 比 用__ 表 正弦 n 示.

sini/sinr 2.定义式：n=_______.3.折射率与光速的关系 传播速度 小于 光在不同介质中的________不同，且都____光 光在真空中 光在这种介质中 在真空中的传播速度；某种介质的折射率，等 c 于__________的传播速度c与 v ______________的传播速度v之比，即n=

三、测量介质的折射率 1.在测量介质的折射率的实验中，作出的光路 图如图4-1-2所示. 图4-1-2

图中AO为________,OE为________,NN′ 入射光线 折射光线 为____,i为______,r是______,玻璃折射率 法线 入射角 折射角 sini 的表达式n=______. sinr

2.为减小实验误差，需多测几组数据，分别求出每一次的折射率，最后求出它们的______. 平均值

四、对折射现象的解释 浅 1.水中的物体看起来比实际的要___,这是因 大于 为水的折射率____空气的折射率，光从水中射 大于 入空气时，折射角____入射角. 2.一束白光射入三棱镜时会发生____现象，这 色散 传播速度 是因为不同颜色的光在同一介质中的________ 不同 不同，折射率就____,其中红光的传

播速度 最小 最大 ____,折射率____,经三棱镜后偏折程度最小， 紫 ___光的传播速度最小，折射率最大，经三棱镜 后偏折程度最明显.平常我们所说的某介质的 折射率是指七种色光的平均折射率.

核心要点突破

一、对折射定律的进一步理解 1.内容理解：光线从一种介质进入另一种介 质，传播方向发生改变的现象叫做光的折 射.折射定律给出了入射光线、法线、折射 光线三线的空间分布，即三线在同一个垂直 于界面的平面内，且折射光线和入射光线分 别位于法线两侧；给出了两角数量关系，即 两角正弦之比是一个常数，不是两角之比是 一个常数.入射角i和折射角r分别是入射光线 和法线、折射光线和法线的夹角，而不是与 界面的夹角.

2.光线偏折的方向：如果光线从折射率(n1)小的 介质射向折射率(n2)大的介质，折射光线向法线偏 折，入射角大于折射角，并且随着入射角的增大 (减小)折射角也会增大(减小);如果光线从折射率 大的介质射向折射率小的介质，折射光线偏离法 线，入射角小于折射角，并且随着入射角的增大 (减小)折射角也会增大(减小).如图4-1-3所 示.即光线的偏折情况与介质的性质有关.

图4-1-3

3. 折射光路是可逆的， 如果让光线逆着 原来的折射光线射到界面上，光线就会 逆着原来的入射光线发生折射，定律中 sini 1 的公式就变为 = ,式中 i、r 分别为 sinr n 此时的入射角和折射角.

特别提醒：光从一种介质射入另一种介质时， 传播方向一般发生变化(斜射),但并非一定变化，

当光垂直界面射入时，光的传播方向就不变化.