第十三章

DISHISANZHANG

第1節(jié)

1.光的反射定律：簡記為，共面、兩側(cè)、相等。

2.荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳總結(jié)的光的折射定律：

(1)內(nèi)容：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折

射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射

角的正弦成正比。

⑵表達(dá)式：需貫式中小2是比例常數(shù)。

3.物理學(xué)中把光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射

角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對折射率，

簡稱折射率，用符號"表示。

4.折射率?由介質(zhì)本身及入射光的頻率決定，且有”=余

第一課時光的反射和折射

「理麗"1］面川隹，課前自主學(xué)習(xí)，基穩(wěn)才能樓高

一、反射及反射定律

1.光的反射

光從第1種介質(zhì)射到它與第2種介質(zhì)的分界面時，一部分光會返回到第1種介質(zhì)的現(xiàn)

象。

2.反射定律

反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi),反射光線與入射光線分別位于法線的兩

側(cè)；反射角等王入射角。

二、光的折射和折射率

1.光的折射和折射定律

光從第1種介質(zhì)射到它與第2種介質(zhì)的分界面時，一部分光進入第2種

光的折射

介質(zhì)的現(xiàn)象

入射角：入射光線與法線的夾角

入射角折射角

折射角：折射光線與法線的夾角

折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi),折射光線與入射光線分別

折射定律

位于法線的兩側(cè):入射角的正弦與折射角的正弦成正比.即：；-=以

Sin€72

光路可逆性在光的反射和折射現(xiàn)象中，光路都是可逆的

2.折射率

(1)物理意義

反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量。

(2)定義

光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，簡稱折射率,

sinOx

即“擊拓。

(3)折射率與光速的關(guān)系

某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速度c與光在這種介質(zhì)中的傳播速度丫之

比，即

(4)特點

任何介質(zhì)的折射率都大于1。

1.自主思考——判一判

(1)反射定律是確定反射光線的位置的規(guī)律。(V)

(2)不是所有的反射現(xiàn)象都遵循反射定律。(X)

(3)發(fā)生漫反射時，反射角不等于入射角。(X)

(4)一束光從空氣進入水中時，傳播方向一定發(fā)生變化。(X)

(5)折射率大的介質(zhì)，密度不一定大。(J)

(6)光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的，光的折射現(xiàn)象中，光路不是可逆的。(X)

2.合作探究——議一議

如圖13-1-1甲、乙所示是一狹窄光束射到玻璃面上時發(fā)生折射和反射的情景，結(jié)合情

景討論下列問題。

甲乙

圖13-1-1

(1)反射光線、折射光線、入射光線和法線的位置關(guān)系如何？提示：反射光線、折射光

線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線、折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。

(2)在光的反射和折射中如果逆著反射光線或折射光線的方向射入，出射光線會沿什么

方向？

提示：出射光線會沿原入射光線的方向射出，因為在光的反射和折射中光路是可逆的。

字課堂講練設(shè)計，舉一能通類題

折射定律的理解和應(yīng)用

c通知識

1.光的方向

(1)光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，傳播方向一般要發(fā)生變化(斜射)，并非一定變化,

當(dāng)光垂直界面入射時，傳播方向就不發(fā)生變化。

2.光的傳播速度

光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，傳播速度一定發(fā)生變化，當(dāng)光垂直界面入射時，光

的傳播方向雖然不變，但也屬于折射，光傳播的速度發(fā)生變化。

3.入射角與折射角的大小關(guān)系

光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，折射角與入射角的大小關(guān)系不要一概而論，要視兩

種介質(zhì)的折射率大小而定。當(dāng)光從真空斜射入介質(zhì)時，入射角大于折射角；當(dāng)光從介質(zhì)斜

射入真空時，入射角小于折射角。

0通方法

［典例］光線以60°的入射角從空氣射入玻璃中，折射光線與反射光線恰好垂直。(真

空中的光速c=3.0X108m/s)

(1)畫出折射光路圖；

(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的傳播速度；

(3)當(dāng)入射角變?yōu)?5。時，折射角等于多大？

(4)當(dāng)入射角增大或減小時，玻璃的折射率是否變化？說明理由。

［思路點撥］

(1)找準(zhǔn)入射角和折射角，準(zhǔn)確作圖。

(2)利用步和力=%析計算。

［解析］(1)由題意知入射角仇=60°,反射角〃=60°,折射角仇=180°-600-

90°=30°,折射光路圖如圖所示。

A|反

：/3

折

/c、sinOisin600r-

(2)??==o=3,

sin02sin30^

s

根據(jù)y='=3,^^1。"m/s,K?1.7x10m/so

小4ffsin仇但.〃sin仇

(3)據(jù)n=；A得sin仇=",

sm仇n

將sin仇=sin45°=坐及。={§代入上式，可求得5也仇=噌,解得仇=arcsin

(4)折射率不會變化，折射率反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)，而跟入射角的大小無關(guān)。

［答案］⑴圖見解析(2)小1.7X108m/s(3)arcsin^(4)見解析

一薜決光的折射問贏建成一

(1)根據(jù)題意正確畫出光路圖。

(2)利用幾何關(guān)系確定光路中的邊、角關(guān)系，注意入射角、反射角、折射角的確定。

(3)利用反射定律、折射定律求解。

(4)注意光路的可逆性的利用。

0通題組

1.(多選)如圖13-1-2所示，虛線表示兩種介質(zhì)的界面及其法線，實線表示一條光線射

向界面后發(fā)生反射和折射的光線，以下說法正確的是()

P

___N

Q\c

圖13-1-2

A.6。不可能是入射光線

B.aO可能是入射光線

C.c。可能是入射光線

D.必可能是反射光線

解析：選ABD由于入射角等于反射角，入射光線、反射光線關(guān)于法線對稱，所以a。、

龍應(yīng)是入射光線或反射光線，網(wǎng)是法線。又因為反射光線、折射光線都不與入射光線位于

法線同側(cè)，所以a0是入射光線，龍是反射光線，應(yīng)是折射光線。

2.一條光線以40°的入射角從真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分

被折射，折射光線與反射光線的夾角可能是()

A.小于40°B,在50°—100°之間

C.在100°—140°之間D.大于140°

解析：選C由黑小=〃>1,得折射角仇〈仇=40°,由反射定\

sin仇\斗了3/

律得優(yōu)=。|=40°,如圖所示，故折射光線與反射光線的夾角夕=-----*-----

180"一仇一仇=140°-02,所以100°<9X140°,故C正確。論、

3.光線以入射角小從空氣射入折射率〃=道的透明介質(zhì)表面，如

圖13-1-3所示。

圖13-1-3

(D當(dāng)入射角a=45°時，求反射光線與折射光線間的夾角％

(2)當(dāng)入射角仇為何值時，反射光線與折射光線間的夾角，=90°。

解析：設(shè)折射角為仇，反射角為仇，

由光路圖知，=180°一仇一員①

由反射定律知：仇=Oi=45°②

由折射定律知：?/1=^(5)

smUi

(1)當(dāng)仇=45°時，由③得仇=30°

代入①得〃=105。。

(2)當(dāng)0=90°時，由①得仇=90°-ft=90o-a，代入③得tan，則仇=arctan

答案：(1)105°(2)arctany[2

考點二對折射率的理解

Mi知遲

i.關(guān)于正弦值

當(dāng)光由真空中射入某種介質(zhì)中，入射角、折射角以及它們的正弦值是可以改變的，但

正弦值之比是一個常數(shù)。

2.關(guān)于常數(shù)〃

入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一個常數(shù)，但不同介質(zhì)具有不同的常數(shù)，說

明常數(shù)反映著該介質(zhì)的光學(xué)特性。

3.光傳播速度

介質(zhì)的折射率〃跟光在其中的傳播速度〃有關(guān)，即由于光在真空中的傳播速率

c大于光在任何介質(zhì)中的傳播速率匕所以任何介質(zhì)的折射率。都大于1,因此，光從真空

斜射入任何介質(zhì)時，入射角均大于折射角；而光由介質(zhì)斜射入真空時，入射角均小于折射

角。

4.決定因素

介質(zhì)的折射率是反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量，它的大小只能由介質(zhì)本身及光的性質(zhì)

共同決定，不隨入射角、折射角的變化而變化。

。通題組

1.若某一介質(zhì)的折射率較大，那么（）

A.光由空氣射入該介質(zhì)時折射角較大

B.光由空氣射入該介質(zhì)時折射角較小

C.光在該介質(zhì)中的速度較大

D.光在該介質(zhì)中的速度較小

解析：選D由〃若可知，光由空氣射入介質(zhì)時的折射角是由折射率〃和入射角

SIDU2

益共同決定的，所以A、B均錯；由〃可知，介質(zhì)的折射率越大，光在該介質(zhì)中的速度越

小，故C錯，D正確。

2.一束光由空氣射入某介質(zhì)時，入射光線與反射光線間的夾角為90°,折射光線與反

射光線間的夾角為105°,則該介質(zhì)的折射率及光在該介質(zhì)中的傳播速度為（）

A.隹y[2cB.A/3,

C.小,小cD.木,

解析：選D由反射定律和題意可知，反射角和入射角均為45。，折射角為r=180。

-45°-105°=30°,則折射率〃=：：：案。=乖,所以光在該介質(zhì)中的速度「=5=關(guān)=

sinoun、/z

乎c,故D選項正確。

3.人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料。如圖13-1-4所示，光線射在一人造樹脂立方體上,

經(jīng)折射后，射在桌面上的尸點。已知光線的入射角為30°,04=5cm,3=20cm,甯=12

cm,求該人造樹脂材料的折射率7

圖13-1-4

解析：設(shè)折射角為人由折射定律知：瓷券=〃

RP一QA

由幾何關(guān)系知：sin

且OP=^(BP-OA)2+A^

代入數(shù)據(jù)得"=噂N1.5。

答案：1.5

考點三視深的判斷與計算

旗方法

［典例］一小孩站在寬6m的河邊，在他正對面的岸邊有一距離河面高度為3m的樹,

樹的正下方河底有一塊石頭，小孩向河面看去，同時看到樹頂和石頭兩者的像且重合。若

4

小孩的眼睛離河面高為1.5叫如圖13?1?5所示，河水的折射率為不試估算河水深度。

O

3團依5m

］____SSSJ.

、ZZZZZZZ'

、-------、

x-------、

、二二二二二二二,

圖13-1-5

［解析］光路如圖所示，得

由幾何關(guān)系得L5tana+3tana=6,

44

解得tana=g,sina=~,

4

尸點至樹所在岸邊的距離為3tana=4m,sin/?=由以上幾式解得h=5.3mo

［答案］5.3m

視深度公式及應(yīng)用技巧

（1）視深是人眼看透明物質(zhì)內(nèi)部某物體時像點離界面的距離。一般都是沿著界面的法線

方向去觀察，在計算時，由于入射角很小，折射角也很小，故有霍1q魯小心今。

（2）當(dāng)沿豎直方向看水中的物體時，“視深”是實際深度的:A是水的折射率。如果從

折射率為〃的介質(zhì)中觀察正上方距液面高為〃的物體，觀察到的高度力（力為視高）。

。通題組

1.（多選）如圖13-1-6所示，把由同種材料（玻璃）制成的厚度為d的立方體/和半徑為

"的半球體8分別放在報紙上，從正上方（對8來說是最高點）豎直向下分別觀察48中心

處報紙上的字，下面的說法正確的是（）

A.看到4中的字比8中的字高

B.看到6中的字比4中的字高

C.看到48中的字一樣高

D.月中的字比沒有玻璃時的高，8中的字和沒有玻璃時的一樣

解析：選AD如圖所示，放在8中的字反射的光線經(jīng)半球體向外傳播時，傳播方向不

變，故人看到字的位置是字的真實位置。而放在A中的字經(jīng)折射，人看到的位置比真實位

置要高。

AB

2.有人在游泳池邊“豎直”向下觀察池水的深度，池水的視深為h,已知水的折射率

4

為那么池水的實際深度為多少？

解析：由池底某點P發(fā)出的光線，在水中和空氣中的光路如圖所示。由于觀察者在池

邊“豎直”向下觀看，所以光線在水面處的入射角和折射角仇都很小，

根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知

a

sin，產(chǎn)tan仇=^D

a

sin〃2=tan仇=4②

根據(jù)折射定律有"=得興③

sm偽

U

將①②兩式代入③式得〃=%

4

解得池水實際深度為H=nh=~h

Oo

答案：%

速統(tǒng)課后層級訓(xùn)練，步步提升能力

一、基礎(chǔ)題⑥熟

i.如圖1所示，落山的太陽看上去正好在地平線上，但實際上太陽已處于地平線以下,

觀察者的視覺誤差大小取決于當(dāng)?shù)卮髿獾臓顩r。造成這種現(xiàn)象的原因是（）

圖1

A.光的反射B.光的折射

C.光的直線傳播D.小孔成像

解析：選B太陽光線進入大氣層發(fā)生折射，使傳播方向改變，而使人感覺太陽的位置

比實際位置偏高。

2.光射到兩種不同介質(zhì)的分界面，分析其后的傳播情形可知（）

A.折射現(xiàn)象的出現(xiàn)說明光的傳播需要介質(zhì)

B.發(fā)生折射現(xiàn)象時光沿曲線傳播

C.折射光與入射光的傳播方向總是不同的

D.發(fā)生折射是因為光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同

解析：選D光可以在真空中傳播，即介質(zhì)并不是必需的，故A選項錯誤；發(fā)生折射現(xiàn)

象時光仍沿直線傳播，只是一般情況下折射光線與入射光線方向不在同一直線上，故B選

項錯誤；當(dāng)光垂直射到兩種不同介質(zhì)的分界面時，折射光線與入射光線的傳播方向是相同

的，故C選項錯誤；當(dāng)光射到兩種不同介質(zhì)的分界面時會發(fā)生折射現(xiàn)象，這是因為不同介

質(zhì)對光的（絕對）折射率〃=部同，即光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，故D選項正確。

3.插入水中的筷子，水里部分從水面斜著看起來是（）

A.向上曲折

B.向下曲折

C.沒有變化

D.與水對光線的反射有關(guān)，難以確定

解析：選A由光的折射定律知，水中的筷子所成的像比實際位置淺，則應(yīng)向上曲折，

選項A正確。

4.（多選）如圖2所示，一束復(fù)色光從空氣中沿半圓形玻璃磚半徑方向射入，從玻璃磚

射出后分成仄。兩束單色光。貝!1（）

：45

A.玻璃磚對a光的折射率為加

B.玻璃磚對a光的折射率為1.5

C.b光的頻率比a光的大

D.b光在玻璃中的傳播速度比a光的大

解析：選AC由a光的偏折程度比方光的小，可知a光的頻率、在玻璃中的折射率均

較小，則a光在玻璃中的傳播速度較大，故C正確，D錯誤；根據(jù)折射定律a光在玻璃中的

sin45。

折射率〃=啟大布=嫡，故A正確，B錯誤。

oinOv

5.如圖3所示，一束單色光從空氣入射到棱鏡的四面上，經(jīng)相和4c兩個面折射后從

47面進入空氣。當(dāng)出射角i'和入射角i相等時,出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為。。

已知棱鏡頂角為則計算棱鏡對該色光的折射率表達(dá)式為（）

.a+0

sln-l-

A.----------

.a

sln2

八sin9sina

C.-z——;D.-7~吁

sin(^―sinl?-2

解析：選A當(dāng)出射角/和入射角i.相等時，由幾何知識，作角力的平分線，角平分

線過入射光線的延長線和出射光線的反向延長線的交點、兩法線的交點，如圖所示。

可知N1=N2=*Z4=Z3=1

而2=Z1+Z4=1+^

,a+0

..sin—7—

由折射率公式“黑9=一二

sin2

選項A正確。

6.如圖4所示，一束激光從。點由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上

表面的4點射出。已知入射角為44與。相距】，介質(zhì)的折射率為4試求介質(zhì)的厚度&

幾何關(guān)系7=2</tanr

22

解/得“,A當(dāng)//2-sin7

lo

yjn—sini

答案:

2sini

二、能力題每通

7.如圖5所示，一束光線從空氣射入某介質(zhì)，入射光線與反射光線夾角為90。，折射

(1)該介質(zhì)的折射率。

(2)光在該介質(zhì)中傳播的速度。

解析：(D入射光線與反射光線夾角為90。，故入射角a=45°,折射光線與入射光線

延長線間夾角，為15。，故折射角y=30°,由折射率公式可得：

sinasin45°r-

77=siny=sin30o=^2°

(2)由光速與介質(zhì)折射率的關(guān)系可得:

c3.0X108,c8,

一=---/=—m/s=2.12x10m/s

n[2o

答案：(1)^/2(2)2.12X108m/s

8.如圖6所示，半圓玻璃磚的半徑E=10cm,折射率為〃=地，直徑四與屏幕垂直并

接觸于4點，激光a以入射角7=30°射向半圓玻璃磚的圓心0,結(jié)果在水平屏幕磔上出

現(xiàn)了兩個光斑。求兩個光斑之間的距離

解析：畫出光路圖，設(shè)折射角為人

根據(jù)折射定律學(xué)，解得7=60°,由幾何知識得，△80為

直角三角形，所以兩個光斑網(wǎng)之間的距離L=PA+AQ=Rt&n30°+

2咫in60°

解得/=今也cms?23.1emo

<5

答案：23.1cm

第二課時實驗：測定玻璃的折射率

實驗知能?清清楚楚

一、實驗?zāi)康?/p>

掌握測定玻璃折射率的方法。

二、實驗原理

用插針法確定光路，找出跟入射光線相對應(yīng)的折射光線，用量角器測入射角和折射

角仇，根據(jù)折射定律計算出玻璃的折射率〃=黑~今。

sinUi

三、實驗器材

玻璃磚、白紙、木板、大頭針?biāo)拿丁D釘四枚、量角器、三角板(或直尺)、鉛筆。

四、實驗步驟

(1)如圖1所示，將白紙用圖釘釘在平木板上。

(2)在白紙上畫出一條直線aa，作為界面(線)，過aa'上的一點。畫出界面的法線

NN1,并畫一條線段4。作為入射光線。

(3)把長方形玻璃磚放在白紙上，使它的長邊跟對齊，畫出玻璃磚的另一邊必'。

(4)在直線4。上豎直插上兩枚大頭針A、P2,透過玻璃磚觀察大頭針A、A的像，調(diào)整

視線方向直到B的像擋住R的像。再在觀察者一側(cè)豎直插上兩枚大頭針月、兒使月?lián)踝?/p>

R、8的像，月?lián)踝≡录霸隆⒃碌南瘢浵略隆⒃碌奈恢谩?/p>

(5)移去大頭針和玻璃磚，過門、R所在處作直線7B與bb，交于0',直線0'8就

代表了沿1。方向入射的光線通過玻璃磚后的傳播方向。

(6)連接如'，入射角仇=/力解折射角仇=N0'ON1,用量角器量出入射角和折射

角，從三角函數(shù)表中查出它們的正弦值，把這些數(shù)據(jù)記錄在自己設(shè)計的表格中。

(7)用上述方法求出入射角分別為30°、45。、60°時的折射角，查出它們的正弦值，

填入表格中。

(8)算出不同入射角的比值黑?，最后求出在幾次實驗中所測黑會的平均值，即為

Sin€/2S1D”2

玻璃磚的折射率。

五、數(shù)據(jù)處理

處理方式一：在找到入射光線和折射光線以后，以入射點。為圓心，以任意長為半徑

畫圓，分別與4。交于。點，與"(或00'的延長線)交于〃點，過G〃兩點分別向加

作垂線，交加于^、〃'，用直尺量出CC和DD'的長，如圖2甲所示。

CCDD'

由于sin0i=~C0'sin二=DO，

而所以折射率〃=黑4=雋-°

sin(72uu

重復(fù)以上實驗，求得各次折射率的計算值,然后求其平均值即為玻璃磚折射率的測量

值。

圖2

sin0i

處理方式二：根據(jù)折射定律可得n=~~,

sm優(yōu)

因此有5歷仇=".

在多次改變?nèi)肷浣恰y量相對應(yīng)的入射角和折射角正弦值基礎(chǔ)上，以sin仇值為橫坐

標(biāo)、以sin仇值為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系如圖乙所示，描數(shù)據(jù)點，過數(shù)據(jù)點連線得到一

條過原點的直線。

求解圖線斜率，設(shè)斜率為匕則A=[,故玻璃磚折射率〃=也

六、注意事項

(1)實驗時，盡可能招大頭針豎直插在紙上，且大頭針之間及大頭針與光線轉(zhuǎn)折點之間

的距離要稍大一些。

(2)入射角夕應(yīng)適當(dāng)大一些，以減小測量角度的誤差，但入射角不宜太大。

(3)在操作時，手不能觸摸玻璃磚的光潔面。更不能把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線。

(4)在實驗過程中，玻璃磚與白紙的相對位置不能改變。

(5)玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的，宜在5cm以上。若寬度太小，則測量誤差較大。

七、實驗誤差

(1)入射光線和出射光線確定的不夠精確。因此要求插大頭針時兩大頭針間距應(yīng)稍大。

(2)入射角、折射角測量的不精確。為減小測角時的相對誤差，入射角要稍大些，但不

宜太大，入射角太大時，反射光較強，折射光會相對較弱。

常考題點?明明白白

［例1］如圖3所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙

上垂直紙面插大頭針R、A確定入射光線，并讓入射光線過圓心。，在玻璃磚(圖中實線部

分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針月，使月?lián)踝、月的像，連接四，圖中磔為分界面，虛線

半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點，AB、5均垂直于法線并

分別交法線于4〃點。

圖3

(1)設(shè)相的長度為工，加的長度為心，切的長度為人加的長度為Z,為較方便地表

示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量_________則玻璃磚的折射率可表示為O

(2)該同學(xué)在插大頭針月前不小心、將玻璃磚以。為圓心順時針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測得

玻璃磚的折射率將(選項“偏大”“偏小”或“不變”)o

7-1

/絲Z

AL--

［解析］(l)sin_?,=而sinr=~因此玻璃的折射率〃=r-A因此只需

DULUR73

測量八和即可。

(2)當(dāng)玻璃磚順時針轉(zhuǎn)過一個小角度時，在處理數(shù)據(jù)時，認(rèn)為Z是不變的，即入射角不

變,而人減小，所以測量值〃=4將偏大。

［答案］⑴工和乙n=y(2)偏大

［例2］如圖4所示某同學(xué)在測定一厚度均勻的圓柱形玻璃的折射率時，先在白紙上作

一與玻璃圖柱同半徑的圓，圓心為0,將玻璃圓柱平放在白紙上，使其邊界與所畫的圓重合。

在玻璃一側(cè)豎直插兩枚大頭針A和七再在另一側(cè)先后插兩枚大頭針R和4使從另一側(cè)

隔著玻璃觀察時，大頭針4和R與R和A的像恰在一直線上，移去玻璃圓柱和大頭針后，

在白紙上的圖中畫出：

*

Pl

圖4

(1)沿R和R連線方向的入射光線通過圓柱形玻璃后的傳播方向。

(2)光線在玻璃內(nèi)的傳播方向。

(3)在光線的入射點作法線，標(biāo)出入射角4和折射角為。

(4)寫出計算玻璃折射率的公式(不必計算)o

［解析］

過R、R作直線交圓周于。點，過點。作法線ao；過R、R作直線為出射光線，交圓

周于a點；過“。作直線為法線。連接為入射光線在玻璃內(nèi)的折射光線。量出入射角仇

和折射角仇，由公式如=受?可求出折射率。如圖所示。

sin為

［答案］見解析

跟蹤訓(xùn)練-扎扎實實

1.在測定玻璃磚折射率的實驗中為了減小實驗誤差，以下說法錯誤的是()

A.玻璃磚的寬度宜大些

B.入射角應(yīng)盡量小些

C.大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上

D.大頭針R與R及R與R之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些

解析：選B玻璃磚寬度大些，可減小測量誤差；大頭針垂直插在紙面上以及大頭針

F與8及R與R之間的距離適當(dāng)大些，可減小確定光路方向時的誤差，A、C、D正確；入

射角不能太大也不能太小，入射角較小時，測量誤差較大，B錯誤。

2.用兩面平行的玻璃磚測定玻璃的折射率的實驗中，已畫好玻璃磚界面aa'和bb',

不慎將玻璃磚向上平移了一些，放在如圖5所示的位置上，而實驗中其他操作均正確，測

得的折射率將()

a---a'

bb'

圖5

A.偏大B.偏小

C.不變D.無法確定

解析：選C可作出經(jīng)過玻璃磚的光路圖，由幾何知識可知，測出的折射角與正確值相

同。

3.某同學(xué)通過實驗測定半圓形玻璃磚的折射率n。如圖6甲所示，。是西心，MN是法

線，他比分別表示某次測量時光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑。該同學(xué)測得多組入射

角了和折射角r,作出sin工sinr圖像如圖乙所示。貝(]()

圖6

A.光由4經(jīng)。到及27=1.5

B.光由5經(jīng)。到4〃=1.5

C.光由4經(jīng)。到瓦22=0.67

D.光由6經(jīng)。到4z?=0.67

解析：選B由sinLsinr圖像可知，同一光線sinr>sin￡,即r>2,故r為光

線在空氣中傳播時光線與法線的夾角，則加為入射光線，如為折射光線，即光線由8經(jīng)。

sjnr09

到4折射率/2=i七=盤=1.5,故選項B正確，選項A、C、D錯誤。

sin1u.o

4.用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的實啦時，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻

璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針A、為然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使A的像

被月的像擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針月和B,使月?lián)踝和月的像，月

擋住R以及A和B的像，在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓