解释有关的光现象和计算有关的问题．知道折射率的定义及其与光速的关系，3．) 重点并能用来进行有关计算．( ．掌握插针法测折射率的方法.4 反射定律和折射定律]先填空[
光的反射1．(1)定义种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象．光从第1种介质射到它与第2(2)反射定律反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射角等于入射角．2．光的折射和折射定律
光的折射入射
]再判断[
) (1．反射定律是确定反射光线位置的规律．√) (×．不是所有的反射现象都遵循反射定律．2) 3．发生漫反射时，反射角不等于入射角．(×) (×．一束光从空气进入水中时传播方向一定改变．4][后思考
1．人站在平面镜前面会看到自己的像．平面镜成像的特点是什么？【提示】平面镜成的像是虚像，像和物等大，像和物到镜面的距离相等．
．入射角、折射角哪一个较大？2页 1 第
【提示】没有前提条件，无法确定．
[核心点击]
1．光的方向
光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化(斜射)，并非一定变化，当光垂直界面入射时，传播方向就不发生变化．
2．入射角与折射角的大小关系
光从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小而定．当光从真空斜射入介质时，入射角大于折射角；当光从介质斜射入真空时，入射角小于折射角．
1．关于光的反射与折射，下列说法正确的是()
A．光发生反射时，光的传播方向不一定改变
B．光发生反射时，光的传播方向可能偏转90°
C．光发生反射时，光的传播方向一定改变
D．光发生折射时，一定伴随着反射现象
E．光发生反射时，一定伴随着折射现象
【解析】发生反射时，光的传播方向一定发生改变，且可以改变90°，A错，B、C对；发生折射时，一定伴随着反射现象，但有反射现象，不一定有折射现象，D对，E错．
【答案】BCD
2.如图13-1-1所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是() 【导学号：23570083】
图13-1-1
A．bO可能是入射光线
B．aO可能是入射光线
C．cO可能是入射光线
D．Ob可能是反射光线
E．PQ可能是法线
【解析】由于反射角等于入射角，入射光线，反射光线关于法线对称，所以aO、Ob应是入射光线或反射光线，PQ是法线．又因为反射光线、折射光线都不与入射光线位于法线同侧，所以aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线．
【答案】BDE
3．如图13-1-2所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是什么？
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图13-1-2
【解析】太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向改变，使人感觉太阳的位置比实际位置偏高．
【答案】光的折射
1．在反射、折射现象中，光路都是可逆的．
2．光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化，但并非一定要变化；当光垂直分界面入射时，光的传播方向就不会变化．
折射率
[先填空]
1．物理意义
反映介质的光学性质的物理量．
2．定义
光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，简称折射率，sin θ1即n＝.
θsin 23．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与光在这种介质中的传播速度v之比，c即n ＝.
v4．特点
任何介质的折射率都大于1.
[再判断]
1．当光从空气垂直进入水中时，水的折射率为0.(×)
2．折射率大的介质，密度不一定大．(√)
[后思考]
sin θ11．是否可以由折射率的定义式n＝得出介质的折射率与入射角θ的正弦成正比，1θsin 2与折射角θ的正弦成反比？2【提示】不可以．折射率n由介质的性质和光的颜色决定，与入射角θ和折射角θ21无关．
2．光在折射率大的介质中传播速度越大还是越小？
c【提示】由v＝知，n越大，v越小．n[核心点击]
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关于正弦值1．但正弦折射角以及它们的正弦值是可以改变的，当光由真空射入某种介质中，入射角、值之比是一个常数．2．关于常数n说明入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常数，但不同介质具有不同的常数，常数反映着该介质的光学特性．3．光传播速度cc即n ＝，由于光在真空中的传播速率介质的折射率n跟光在其中的传播速率v有关，v因此，光从真空斜射v，所以任何介质的折射率1.n都大于大于光在任何介质中的传播速率入任何介质时，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．决定因素4．它的大小只能由介质本身及光的性质共介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量，同决定，不随入射角、折射角的变化而变化．．4．若某一介质的折射率较大，那么光在该介质中的速度较________c 可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小．n＝【解析】由v小【答案】
，折射光线与反．一束光由空气射入某介质时，入射光线与反射光线间的夹角为90°5＝，光在该介质中的传播速度v射光线间的夹角为105°，则该介质的折射率n＝______ 】(c为真空中光速) 【导学号：23570084．____c45°＝由反射定律和题意可知，反射角和入射角均为45°，折射角为r180°－【解析】
2sin 45°cc.
c＝＝＝＝－105°＝30°，则折射率n＝2，所以光在该介质中的速度v2nsin 30°22 【答案】226．一束光线从空气射向折射率为1.5 的玻璃内，入射角为45°，画出反射和折射的光路示意图．
【解析】光在两介质的界面上通常同时发生反射和折射；由反射定律知反射角为45°，sin θ1根据折射定律n＝得θ＞θ.
21sin θ2【答案】
?1?折射率的定义式中θ为真空?空气?中的光线与法线的夹角，不一定是入射角；θ为21介质中
的光线与法线的夹角，也不一定是折射角
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?2?介质的折射率与介质的密度没有必然的联系.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.
测定玻璃的折射率
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1．实验目的
掌握测玻璃折射率的方法；加深对折射定律的理解．
2．实验过程
用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的折射光线，用量角器测入射角i和折射角sin ir，
根据折射定律计算出玻璃的折射率n＝.
sin r3．实验器材
玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板(或直尺)、铅笔．
4．实验步骤
(1)如图13-1-3所示，把白纸用图钉钉在木板上．在白纸上画一条直线aa′作为玻璃砖的上界面，画一条线段AO作为入射光线，并过O点画出界面aa′的法线NN′.
图13-1-3
(2)把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边跟aa′严格对齐，并画出玻璃砖的另一个长边bb′.
(3)在AO线段上竖直地插上两枚大头针P、P.
21(4)眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P把P挡住，在眼睛这侧沿视线方向插12上大头针P，使它把P、P挡住．231(5)用同样的方法在玻璃砖的bb′一侧再插上大头针P，使P能同
时挡住P本身和P，1434P的虚像．记下P、P的位置，移去玻璃砖和大头针．过P、P引直线O′B与bb′交于O′42343点，连接O、O′两点，OO′就是入射光AO在玻璃砖内的折射光线的方向．入射角i＝∠AON，折射角r＝∠O′ON′.
(6)用量角器量出入射角i和折射角r.从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值，记录在自己设计的表格里．
(7)用上面的方法分别测出入射角是15°、30°、45°、60°和75°时的折射角．查出入射角和折射角的正弦值，把这些数据也记录在上述的表格里．
sin i(8)计算出不同入射角时的值．比较一下，看它们是否接近一个常数．求出几次实验rsin sin i中测得的的平均值，就是玻璃的折射率．rsin
5．注意事项
(1)玻璃砖的上折射面必须与直线aa′严格对齐，才能准确地确定法线，准确地画出入射页 5 第
角和折射角．
(2)实验时，尽可能将大头针竖直地插在纸上，且P和P之间、P和O之间、P和P42213之间、P 和O′之间距离要稍大一些．重合的时候要看玻璃砖里面的像，而不是看玻璃砖上3面的大头针的头部．
(3)入射角i应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜过大，在操作时，手不能触摸玻璃砖光洁的光学面，更不能用玻璃砖的界面代替直尺画界线．
(4)在实验的过程中玻璃砖与白纸的位置都不能改变．
6．数据处理及误差分析
此实验是通过测量入射角和折射角，然后查数学用表，找出入射角和折射角的正弦值，sin θ1再代入n＝中求玻璃的折射率．除运用此方法之外，还有以下处理数据的方法：θsin 2在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C 点，与OO′(或OO′的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NN′作垂线，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的长，如图13-1-4所示．
图13-1-4
CC′DD′由于sin α＝，sin β＝.
CODOsin αCC′而CO＝DO，所以折射率n＝＝.
1′DDβsin
重复以上实验，求得各次折射率，然后求其平均值即为玻璃折射率的测量值．
7．在“测定玻璃折射率”的实验中：
(1)操作步骤如下：
①先在白纸上画出一条直线aa′代表两种介质的界面，过aa′上的O点画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线．
②把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐．
③在线段AO上竖直地插上两枚大头针P、P，透过玻璃砖观察大头针P、P的像．调2121整视线方向，直到P的像被P挡住．再在观察的这一侧插两枚大头针P、P，使P挡住32134P、P的像，P挡住P、P的像和P，记下P、P的位置．43112234④移去大头针和玻璃砖，连接P、P作为折射光线，测量出入射角θ与折射角θ，填2431入表格中．
上述操作步骤中存在严重的缺漏，应做的补充是________________________________
________________________________________________________________________.
(2)实验中测出了多组入射角θ与折射角θ，并作出了sin θ－sin θ图象如图13-1-5所2112示．则下列说法正确的________．
图13-1-5
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．实验时，光线是由空气射入玻璃A0.67 ．玻璃的折射率为B1.5
．玻璃的折射率为C，′，步骤④中应通过P【解析】(1)步骤②中应在白纸上画出玻璃砖的另一个界面bb3.
，作出玻璃砖中的光线OO′和aa′上的入射点O′P的连线与bb′的交点O4，因此，光线应该是由玻璃射入空气；则玻璃折θ小于折射角θ(2)由图可看出入射角210.45sin θ2 C正确．＝＝＝1.5，所以选项射率n0.30θsin 1(2)C
见解析．【答案】(1)轴都Oy，且两腰与Ox与两腰都为8.由某种透明物质制成的等腰直角棱镜AOB，16 cm两D点，在C、点注视边的CA点，发现A点的位置在D重合，如图13-1-6所示，从BO，由此可以算出该透明物质的D，点的坐标为(9,0)点插上大头针，测出C点的坐标为(0,12) 导学号：23570085】折射率为多大？【6
图13-1-点，经折射后，射入眼睛．当逆着折射光点发出一条光线射在C【解析】假设从A D
点射出．线看去，好似光线是从1212 ∠＝ACO＝sin θ＝cos120221612＋1212＝DCOcos ∠＝sin θ＝21522912＋所以，该透明物质的折射率
sin θ2042n＝＝＝. 15θ3sin 14【答案】 3
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