2017-2018学年人教版选修3-4 光的反射和折射 第1课时 学案
2017-2018学年人教版选修3-4  光的反射和折射   第1课时    学案第3页

二、光的折射定律的应用

 解决光的折射问题的基本思路:

1.根据题意画出正确的光路图.

2.利用几何关系确定光路图中的边、角关系,要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角.

3.利用折射定律n=、折射率与光速的关系n=列方程,结合数学三角函数的关系进行运算.

【例3】 

图13-1-2

一束光线射到一个玻璃球上,如图13-1-2所示.该玻璃球的折射率是,光线的入射角是60°.求该束光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的方向.(用与入射光线的夹角表示)

解析 该题考查折射定律.光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的光路如图所示.由折射定律得=n,=.

由△AOB为等腰三角形,则i2=r1.

由几何关系知r1+∠1=60°,i2+∠2=r2,

又由图知,∠3是出射光线相对于入射光线的偏折角,且∠3=∠1+∠2.联立以上各式解得∠3=60°,即第一次从玻璃球射出的光线与入射光线的夹角为60°.

答案 与入射光线的夹角为60°

借题发挥 在解决光的折射问题中正确画出光路图是前提,利用几何关系确定边、角关系是关键.

三、测定玻璃的折射率

1.实验原理: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θ1和折射角θ2,根据折射定律计算出玻璃的折射率n=.

2.实验器材:两面平行的玻璃砖,方木板,白纸,图钉(若干),大头针四枚,直尺,量角器,铅笔.

3.

图13-1-3

实验步骤:(1)如图13-1-3所示,将白纸用图钉钉在平木板上.