江苏省灌云县第一中学高中物理 第一节 光的反射和折射

第一节、光的反射和折射

〖教学目的〗 1、掌握光的反射定律 2、了解光的折射现象 3、掌握光的折射定律

〖教学重点〗 光的反射定律、光的折射定律和折射率

〖教学难点〗 平面镜成像作图 光和折射定律和折射率的应用 〖教学方法〗 演示实验、讲授、讨论 〖课时安排〗 一课时

〖教 具〗 光的反射定律和折射定律演示仪 〖教学过程〗 一、引入新课

复习上节内容：光在同一均匀介质中沿直线传播。 提问：光照射到两介质界面时会发生什么现象？ 二、新课教学 （一）光的反射

［演示实验］光的反射

让学生回忆初中学习过的反射定律。然后由教师总结： 当光从一种介质到达另一介质表面时，有一部分光返回到原来的介质中去，这就是光的反射。 1、反射定律：（1）反射光线和入射光线、界面的法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于法线两侧；（2）反射角等于入射角。 即：“三线共面；两角相等；分居两侧。”

2、引导学生利用反射定律作出平面镜成像光路图，并用强调光路可逆。 （二）光的折射

［演示实验］打开激光器，让束激光照在半圆柱透明玻璃的平面上，让光线垂直于平面过圆心入射，观察折射情况。

①角度；②明暗程度与入射光线进行对比，然后改变入射角度，进行记录，再次观察能量改变情况，最后概括、归纳、小结。

1、在两种介质分界面上入射光线、反射光线、折射光线的能量分配。 以某种玻璃与空气界面上的光的反射和折射为例： 入射角（度） 0 30 60 80 90 入射光线能量 100％ 100％ 100％ 100％ 100％ 反射光线能量 4.7％ 4.9％ 9.8％ 39％ 100％ 折射光线能量 95.3％ 95.1％ 90.2％ 61％ 0％ 从而得出结论：随着入射角的增大，反射光线的能量比例逐渐增加，而折射光线的能量比例有逐渐减小。

另外，通过图示等指出在光的折射现象中，光路是可逆的。 2、折射定律

向学生介绍托勒密对折射现象的认识及实验结论。

荷兰人斯涅耳（Willibrord Snell,1591-1626）和法国人笛卡耳（Rene Descartes,1596-1650）对折射现象进行更为精细的定量的实验研究，分别发现了具有现代形式的光的折射定律。 列出以的实验数据，指导学生计算。

入射角i 10 20 30 40 折射角r 6.7 13.3 19.6 25.2 i/r sin i/sinr 入射角i 50 60 70 80 折射角 30.7 35.1 38.6 40.6 i/r sin i/sinr 通过分析上表数据，可得出结论： 入射角和折射角不成正比，入射角的正弦和折射角的正弦成正比。如果用n表示这一比例常数，则有：n =sin i/sin r。

向学生介绍折射定律的内容：

（1）折射光线跟入射光线和界面的法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧；

（2）入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量n =sin i/sin r。 即：“三线共面，分居两侧，正弦正比”。 强调：在折射现象中，光路也是可逆的。 3、折射率

光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦与折射角的正弦之比为一个常数n，但对于不同的介质来说，n是不同的。这一数据是一个反映介质光学性质的物理量，称为介质的折射率。

（1）定义式 n =sin i/sin r。

i、r是光从真空射入某种介质时的入射角和折射角，n叫这种介质的绝对折射率，也简称为某种介质的折射率。因空气的绝对折射率为1.00028，在计算中可认为真空的折射率等于1。 折射率没有单位；任何介质的折射率都不能小于1。 （2）折射率与光速的关系

光在不同的介质中速度是不同的，理论和实验的研究都表明：某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比：n＝c/v。

三、教学反馈巩固 （一）、基本概念

1、光的折射定律：1.折射光线和 及 线在同一平面内；折射光线和入射光线分居 的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦之比是一常数。即

2、折射率： 折射率是反映介质光学性质的物理量。折射率越 ，光偏折得越厉害.光从真空射入某介质发生折射时，入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比n叫做介质的折射率。即n＝ 折射率与光速的关系：某种介质的折射率n等于光 在 跟光在 之比，即：n＝

3、由于真空中的光速c 光在任何其它介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率都 1.光从真空进入介质时，入射角都 折射角；光发生折射的原因：光在不同介质中的 不同。

4、实验表明：对任意两种确定的介质来说， ＝常数，这个常数与两种介质的性质有关；②某介质的折射率则是光由真空进入该介质的特殊情况下定义的，把这时的常数定义为介质的折射率n＝ ，反映介质对光的偏折本领大小，本质上反映光在介质中传播速度的大小（折射率越大，传播速度就越 ）。 （二）典型例题：