2017_2018学年高中物理第4章光的折射与全反射第1节光的折射定律教学案鲁科版选修3_420180202165高品质版.docx

第 1 节 光的折射定律 1．光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时， 传播方向发生改变的现象； 光的折射和反射中光路 是可逆的。 2．光的折射中， 入射角 i 的正弦与折射角 r 的正弦之 sin i 比是一个常数，即 n＝ sin r 。 3．介质的折射率反映了光在介质中的偏折程度， 折射 率越大，光线偏离原方向的程度就越大。 c 4．某种介质的折射率 n＝ v。同一种介质中，红、橙、 黄、绿、蓝、靛、紫各色光， 红光的传播速度最大， 折射率最小。 对应学生用书 P37 折射角与入射角的定量关系 [ 自读教材·抓基础 ] 1．光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。 2．斯涅耳定律 ( 折射定律 ) 折射光线与入射光线、 法线处在同一平面内， 折射光线与入射光线分别位于法线的两侧， sin  i 入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即  sin  r ＝ n。 3．光路可逆原理 在光的反射现象和折射现象中，光路都是可逆的。 [ 跟随名师·解疑难 ] 对光的偏折方向的认识 即光线的偏折情况与介质的性质有关，如图 4-1-1 所示。 如果光线从折射率小的介质射向折射率大的介质，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 ) ，如图甲所示。 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 ) ，如图乙所示。 图 4-1-1 [ 特别提醒 ] 画光路图应注意的问题： 光线实际是从哪个物体发出的； 光是从光密介质射向光疏介质还是从光疏介质射向光密介质； 必要的时候还需要借助光的可逆性原理； 注意画图时一定要规范，光线与法线、光线的反向延长线等应用实线和虚线区分。 [ 学后自检 ] ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ ( 小试身手 ) 一束光线从空气射向折射率为 1.5 的玻璃内，入射角为 45°，则如图 4-1-2  的四个光 路图中正确的是 ( ) 解析：选  C  图 4-1-2 光在两介质的界面上通常同时发生反射和折射，所以  A 错误；由反射定律 sin  i 知反射角为  45°，根据折射定律  n＝ sin  r 得  i ＞ r ，故  B 错误；画光线时必须带箭头，  D 不 是光路图， D 错误。 折射率的意义 [ 自读教材·抓基础 ] 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， sin i 则 n＝ sin r 。 2．物理意义 反映了光在介质中的偏折程度。 3．折射率与光速的关系 光在不同介质中的速度不同， 且都小于光在真空中的传播速度； 某种介质的折射率， 等 c 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，即  n＝ v。 [ 跟随名师·解疑难 ] 对折射率的理解 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，但入射角与折射角的正弦值的比值是一个常数。 折射率大小不仅反映了介质的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小。不同介质具有不同的折射率，说明折射率反映了该介质的光学特征。 c 介质的折射率 n 跟光在其中的传播速度 v 有关，即 n＝v。由于光在真空中的传播速 度 c 大于光在任何介质中的传播速度 v，所以任何介质的折射率 n 都大于 1。因此，光从真 空斜射入任何介质时， 入射角均大于折射角； 而光由介质斜射入真空时， 入射角均小于折射 角。 介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量，它的大小只能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。 [ 特别提醒 ] 介质的折射率与介质的密度没有必然联系，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。 介质的折射率由介质的性质和光的频率共同决定，与入射角和折射角无关。 [ 学后自检 ] ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ ( 小试身手 ) 关于折射率，下列说法正确的是 ( ) sin i A．光由真空射入介质时，根据 sin r ＝ n 可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 sin i B．光由真空射入介质时，根据 sin r ＝ n 可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 c C．根据 n＝ v可知，介质的折射率与介质中的光速成反比，无光通过时，介质折射率为 0 D．光由第一种介质进入第二种介质时，若入射角相同，不同色光的折射角不同 解析：选 D 介质的折射率仅与介质本身及光的颜色有关，与入射角或折射角的大小无 关，无光照射时，介质仍为原介质，折射率不会等于零，任何介质的