13.1 光的反射和折射导学方案
2011年6月1日 编写：杨洪涛 审阅：张四林 课时：2 学习要求
1.认识光的反射及折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义 2.理解折射定律，会用折射定律解释相关光现象和计算有关问题 3.理解折射率的概念，会测定玻璃的折射率 学习重点
折射定律的应用及折射率的测量 学习难点
折射定律与光的可逆原理相结合的应用，特别是求解折射率 学习过程
一、反射定律和折射定律
【问题】光从一种介质射入另一种介质时，一般会发生什么样的现象？
光的反射： 光的折射：
回忆：光的反射定律
【提出问题】光在折射时遵循什么样的规律？
入射角： 折射角： 法线：
观察实验：让一束光由一种介质斜射入另一种介质表面时，改变入射角时，发现折射角________
【问题】折射角和入射角之间有什么样的关系？
1621年，荷兰数学家斯涅耳在分析了大量的实验数据后终于找到了两者之间的关系，并把它总结为光的折射定律。
光的折射定律：
注意：在光的反射和折射现象中，光路是可逆的！
光从真空射入某介质发生折射时，入射角的二、折射率 正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的（一）
绝对折射率，简称折射率，用n表示
sin?1sin?2?n12理解：1.光从第1种介质射入第2种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比n12是个常数，它与入射角、折射角的大小无关，只与两种介质的性质有关。
2.在实际应用中，常是光从空气射入某种介质或从某种介质射入空气。空气对光的传播影响较小，当真空处理。当光从真空射入介质时，常数n12可简单记为n.
3.对不同的介质，常数n是不同的，它反映介质的光学性质。常数n越大，光线从空气斜射入这种介质时偏折的角度越大。 （二）
研究表明：光在不同介质中的速度不同；
某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c
与光在这种介质中的传播速度v之比
思考：为什么任何介质的折射率n都大于1 ？
讨论：光从介质1射入介质2（二者都不是真空），可能有几种折射情况？
【例题1】如图所示，一个储油桶的底面直径与高均为d.当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶
n?cvd底上的点C，C、B两点相距4。求油的折射率和光在油中传播的速度。
例2：斜插入水中的筷子与竖直方向成45°角，由空气中向下观察，看到筷子在水中的部分与竖直方向成的角度为θ，则( )
A.θ＜45° B.θ＞45° C.θ=45° D .条件不足，无法判断
例3：光线以30°的入射角从玻璃射向空气，它的反射光线与折射光线成90 °夹角，则玻璃的折射率为 __________
例4：光在某种介质中的传播速度是2.122×108m/s，当光线以30°入射角由该介质射入空气时，折射角为多少？
课堂探究练习
1.图13.1-5时惯有空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气的光路图，O点是半圆形玻璃砖的圆心。指出哪些情况是可能发生的，哪些情况是不可能发生的。
2.光以60°的入射角从空气射入折射率n=3的玻璃中，折射角是多大？画出光路图。
3.根据P46表中水和水晶的折射率，分别算出光在其中的传播速度。水中的光速大约是真空中的光速的几分之几?
4.图13.1-6是光由空气射入某种介质时的折射情况，试由图中的数据求出这个介质的折射率和这种介质中的光速。
5.图13.1-7是射水鱼在水中准确射中水面上约1m远的小昆虫的照片。请你运用光的折射的知识分析，水中的鱼看到小昆虫的位置是在实际昆虫的上方还是下方？
三、测定玻璃的折射率
注意 1.玻璃砖的折射面必须画准确，才能确定法线，准确地画出入射角和折射角 2.实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上AB、BO、CD之间、CO'之间距离要稍大一些 3.入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差 4.实验过程中玻璃砖与白纸的位置都不能改变，不要用手触摸玻璃砖光洁的光学面 5.玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5㎝以上，宽度太小则测量误差较大
6.关于图13.1-3测定玻璃折射率的实验，回答以下问题： （1）证明图中的入射光线与射出玻璃砖的光线是平行的。
（2）如果光射入和射出玻璃的两个面是平行的，射出玻璃砖的光线相对入射光线来说产生了侧移。证明：入射角越大侧移越大。
（3）为了减少误差，入射角大一些好还是小一些好？
课堂小结
课后提高
疑难突破
关于折射率的理解 剖析：（1）光从真空射入某种介质发生折射，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：n=
sin?1 sin?2（2）折射率和光在介质中传播的速度有关：当c为真空中的光速，v为介质中的光速时：n=
c. v（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. 例题精讲
【例1】 如图13-1-1所示，光线以入射角θ1从空气射向折射率n=2玻璃表面.
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