射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是( ) 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
图 4-5-2
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【解析】 由于反射角等于入射角，入射光线与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.
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【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】 BCDBiblioteka 上一页返回首页下一页
2.如图 4-5-2 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
A.此介质折射率为
3 3
B.此介质折射率为 3
C.光在介质中速度比在空气中小
D.光在介质中速度比在空气中大
图 4-5-4
E.当入射角增大时，折射角也增大，但折射率不变
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【解析】 由折射定律 n＝ssiinn θθ21＝ 3，A 错误，B 正确；又由 n＝vc知光在 介质中速度比在空气中小，C 正确，D 错误.根据折射率的物理意义，E 正确.
知
知
识
识
点
点
一
三
4.5 光的折射
学
知
业
识
分
点
层
二
测
评
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学习目标 1.理解折射定律的确切含义，并能用来解 释有关的光现象和有关的计算.(重点、难 点) 2.理解介质的折射率，了解介质的折射率 与光速的关系，并能进行相关计算.(重点) 3.知道光路是可逆的，并能用来处理有关 的问题. 4.会测定介质的折射率.
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[再判断] 1.折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内.( √ ) 2.入射角总大于折射角.(×) 3.光线从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角.( √ )
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[后思考] 1.光的折射现象中，折射角是否与入射角成正比？
【提示】 不是折射角与入射角成正比，是入射角的正弦跟折射角的正弦 成正比.
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6.利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度.在如图 4-5-6 所示的光路 中，A 为激光的出射点，O 为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO 过半圆顶点.若某 条从 A 点发出的与 AO 成 α 角的光线，以入射角 i 入射到半圆弧上，出射光线平 行于 AO，求此玻璃的折射率.
图 4-5-6
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【解析】 根据光路图，由折射定律得 n＝ssiinn ri， 由几何关系得 r＝i－α 故 n＝sinsiin－i α
【答案】
sin i sin i－α
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折射问题的四点注意 1.根据题意画出正确的光路图； 2.利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角的确定； 3.利用反射定律、折射定律求解； 4.注意光路可逆性、对称性的应用.
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测定材料的折射率
1.实验目的 测定玻璃的折射率. 2.实验原理 如图 4-5-7 所示，当光线 AO 以一定入射角 θ1 穿过两面平行的玻璃砖时，通 过插针法找出跟入射光线 AO 对应的出射光线的 O′B，从而画出折射光线 OO′，量出折射角 θ2，再根据 n＝ssiinn θθ12算出玻璃的折射率.
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图 4-5-7 3.实验器材 一块长方体的 玻璃砖，白纸，木板，大头针(4 枚)，量角器(或圆规、三角 板)， 刻度尺，激光笔，铅笔等.
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[核心点击] 1.实验步骤 (1)如图 4-5-8 所示，将白纸用图钉钉在平木板上；
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图 4-5-8
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(2)在白纸上画出一条直线 aa′作为界面(线)，过 aa′上的一点 O 画出界面 的法线 NN′，并画一条线段 AO 作为入射光线；
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折射率
[先填空] 1.折射率 (1)意义：反映介质使光偏折的性质. (2)定义：光从真空射入某种介质时发生折射，入射角的正弦与 折射角的正弦 之比，叫这种介质的折射率.
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(3)公式
n＝ssiinn
i r.
(4)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
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3.“正比律”：“入射角的正弦与折射角的正弦成正比”，即ssiinn ri＝n，折 射角 r 随入射角 i 的变化而变化，入射角 i 的正弦与折射角 r 的正弦之比是定值， 当入射光线的位置、方向确定下来时，折射光线的位置、方向就唯一确定了.
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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
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[再判断] 1.当光从空气垂直进入水中时，水的折射率为 0.( × ) 2.光的折射率随入射角的增大而增大.(× ) 3.介质的折射率越大，光在这种介质中的传播速度越小.( √ )
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[后思考] 1.是否可以由折射率的定义式 n＝ssiinn ri得出介质的折射率与入射角 i 的正弦 成正比，与折射角 r 的正弦成反比？ 【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 i 和 折射角 r 无关. 2.光在折射率大的介质中传播速度越大还是越小？ 【提示】 由 v＝nc知，n 越大，v 越小.
【答案】 光的折射
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利用光路图解决光的折射问题的方法 1.根据题意画出正确的光路图.首先要找到入射的界面，同时准确地作出法 线，再根据折射定律和入射光线画出折射光线，找到入射角和折射角，要注意 入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角. 2.利用几何关系确定光路图中的边、角关系，与折射定律 n＝ssiinn ri中的各量 准确对应.比如一定要确定哪个角在分子上、哪个角在分母上. 3.利用折射定律 n＝ssiinn ri、折射率与光速的关系 n＝vc列方程，结合数学三角 函数的关系进行运算.
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【解析】 由题图可以看出，a 侧光偏折得较厉害，三棱镜对 a 侧光的折射 率较大.所以 a 侧光是紫光，波长较短，b 侧光是红光，波长较长，因此 A 错，B、 C 正确；又 v＝nc，所以三棱镜中 a 侧光的传播速率小于 b 侧光的传播速率，D 正确，E 错误.
【答案】 BCD
【答案】 BCE
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5.如图 4-5-5 所示，从点光源 S 发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱 镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的 ab 间形成一条彩色光 带.下面的说法中正确的是( )
图 4-5-5
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A.a 侧是红光，b 侧是紫光 B.在真空中 a 侧光的波长小于 b 侧光的波长 C.三棱镜对 a 侧光的折射率大于对 b 侧光的折射率 D.在三棱镜中 a 侧光的速率比 b 侧光小 E.在三棱镜中 a、b 两侧光的速率相同
2.在光发生折射时，光的传播方向一定要发生变化吗？ 【提示】 不一定变化，当光垂直界面入射时光的传播方向不发生变化.
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[核心点击] 1.“同面内”：“折射光线与入射光线、法线在同一平面内”，这句话大体 上说明了三线的空间位置：折射光线在入射光线与法线决定的平面内，即三线 共面. 2.“线两旁”：“折射光线与入射光线分别位于法线两侧”，这句话把折射 光线的位置又作了进一步的确定，使得折射光线的“自由度”越来越小(i＞0).
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(5)移去大头针和玻璃砖，过 P3、P4 所在处作直线 O′B 与 bb′交于 O′， 直线 O′B 就代表了沿 AO 方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向；
(6)连接 OO′，入射角 i＝∠AON，折射角 r＝∠O′ON′，用量角器量出 入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己 设计的表格中；
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图 4-5-10 由于 sin i＝CCCO′，sin r＝DDDO′，而 CO＝DO， 所以折射率 n1＝ssiinn ri＝DCCD′′.
知识脉络
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探究光的折射定律
[先填空] 1.折射现象 光从一种介质进入另一种介质，光的传播方向发生改变的现象.
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图 4-5-1
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2.折射定律 入射光线、折射光线跟法线在同一平面内，入射光线、折射光线 分别位于
法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比.即ssiinn ri＝n，n 为常数. 3.在折射现象中，光路是可逆 的.
【答案】 BDE
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3.如图 4-5-3 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？