环球雅思学科教师辅导教案学员编号：年级：高三课时数：3学员姓名：辅导科目：物理学科教师：授课类型T：C：C：教学目标1、难度星级★授课时间2015年05月08日15:00--17:00T- 光的折射与反射一、光的折射1．折射现象：光从一种介质斜．射入另一种介质，传播方向发生改变的现象．2．折射定律：折射光线、入射光线跟法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．3．在折射现象中光路是可逆的．二、折射率1．定义：光从真空射入某种介质,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介质的折射率．注意：指光从真空射入介质．定义理解：（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。
（4）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=v c.（5）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2．公式：n=sini/sin γ0sin 1C v c ='==λλ，折射率总大于1．即n ＞1． 3.各种色光性质比较：红光的n 最小，ν最小，在同种介质中（除真空外）v 最大，λ最大，从同种介质射向真空时全反射的临界角C 最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角．．．和折．射角．．）。
4．两种介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫光疏介质．例题解析例1：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2：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？例3 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. （1）当入射角θ1=45°时，反射光线与折射光线间的夹角θ为多少？ （2）当入射角θ1为多少时，反射光线和折射光线垂直？ 三、全反射1．全反射现象：光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象． 2．全反射条件：光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角． 3．临界角公式：光线从某种介质射向真空（或空气）时的临界角为C ，则sinC=1/n=v/c 四、棱镜与光的色散 1.棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。
入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折。
(若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反。
)作图时尽量利用对称性(把棱镜中的光线画成与底边平行)。
由于各种色光的折射率不同，因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象，在光屏上形成七色光带（称光谱）（红光偏折最小，紫光偏折最大。
）在同一介质中，七色光与下面几个物理量的对应关系如表所示。
光学中的一个现象一串结论色散现象n v λ(波动性) 衍射C临干涉间距γ(粒子性)E光子光电效应红黄紫小大大小大(明显)小(不明显)容易难大小大小小(不明显)大 (明显)小大难易结论：(1)折射率n、；(2)全反射的临界角C；(3)同一介质中的传播速率v；(4)在平行玻璃块的侧移△x(5)光的频率γ,频率大,粒子性明显.；(6)光子的能量E=hγ则光子的能量越大。
越容易产生光电效应现象(7)在真空中光的波长λ,波长大波动性显著；(8)在相同的情况下，双缝干涉条纹间距x越来越窄(9)在相同的情况下，衍射现象越来越不明显例1：(2013·天津·8)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图7，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则()图7A ．玻璃砖对A 光的折射率比对B 光的小 B ．A 光在玻璃砖中传播速度比B 光的大C ．α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑D ．β＜θ＜π2时，光屏上只有1个光斑例2：如图8所示，一束色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃后从侧面射出，变为a 、b 两束单色光，则以下说法正确的是( )图8A ．玻璃对a 光的折射率较大B ．在玻璃中b 光的波长比a 光长C ．在玻璃中b 光传播速度比a 光大D ．减小入射角i ，a 、b 光线有可能消失例3：如图9所示，一束白光沿半径方向从A 点射入半圆形玻璃砖，在O 点发生反射和折射，折射光照在光屏上，a 、b 为折射光的上下边界，c 为反射光．若入射点由A 向B 缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O 点，可以观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，下列说法正确的有( )图9A ．c 光逐渐变暗B ．ab 光带逐渐变亮C ．a 光与b 光相比，a 光先消失D ．单色光a 通过玻璃砖所需的时间小于单色光b 通过玻璃砖所需的时间【典型例题1】 (11年江苏高考)一束光从空气射向折射率为3的某种介质，若反向光线与折射光线垂直，则入射角为__________．真空中的光速为c ，则光在该介质中的传播速度为________________．【变式训练1】直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB 面入射，ab 为其折射光线，ab 与AB 面的夹角α＝60°.已知这种玻璃的折射率n ＝2，则：①这条光线在AB 面上的入射角为________________；②图中光线ab __________(填“能”或“不能”)从AC 面折射出去．对全反射的理解光从光密介质射向光疏介质时，折射角等于90°时的入射角， 叫做临界角．用字母C 表示．临界角是指光由光密介质射向光疏介质时，发生全反射现象时的最小入射角，是发生全反射的临界状态，当光由光密介质射入光疏介质时：若入射角i <C ，则不发生全反射，既有反射又有折射现象． 若入射角i ≥C ，则发生全反射现象．临界角的计算sin C ＝1n.【典型例题2】如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出．(1)求该玻璃棒的折射率．(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时________(选填“能”、“不能”或“无法确定能否”)发生全反射．【变式训练2】半球形介质截面如图所示，O为圆心，单色光a、b相互平行，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好产生全反射．光线b的入射角为45°，求：(1)介质的折射率；(2)光线b在介质中的折射角．【变式训练3】如图所示，直角三角形ABC为一三棱镜的横截面，∠A＝30°.一束单色光从空气射向BC 上的E点，并偏折到AB上的F点，光线EF平行于底边AC.已知入射方向与BC的夹角为θ＝30°.试通过计算判断光在F点能否发生全反射．随堂演练第1题图1．光导纤维的结构如图，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播，以下关于光导纤维的说法正确的是()A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保持作用2．一束白光从顶角为θ的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则()第2题图A．红光最先消失，紫光最后消失B．紫光最先消失，红光最后消失C．紫光最先消失，黄光最后消失D．红光最先消失，黄光最后消失3. 如图所示，一束复色可见光入射到置于空气中的平行玻璃砖MNPQ上，穿过玻璃后从下表面射下a、b 两束单色光，则下列说法正确的是()第3题图A．玻璃对a光的折射率较大B．b光子的能量较大C．a、b两束单色光互相平行D．若增大MN面上的入射角，a光可能在PQ面上发生全反射第4题图4．如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行．此玻璃的折射率为()A. 2 B．1.5C. 3 D．25．(13年北京模拟)已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则()A．蓝光光子的能量较大B．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大C．从该玻璃中射入空气发生反射时，蓝光的临界角较大D．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光的折射角较大6．如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的横截面，∠C＝90°，一束激光a沿平行于AB边射入棱镜，经一次折射后射到BC边时，刚好能发生全反射，该棱镜的折射率n为________．第6题图7．如图所示，半圆玻璃砖的半径R＝10 cm，折射率n＝3，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点．激光α以入射角i＝60°射向玻璃砖圆心O，结果在屏幕MN上出现两光斑，求两光斑之间的距离L.第7题图8．如图，置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体．容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm 长的线光源．靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源．开始时通过望远镜不能看到光源的任何一部分．将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处，通过望远镜刚好可以看到线光源底端．再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端，求此液体的折射率n.第8题图。