第1節(jié)光的折射第2節(jié)科學(xué)檢測：玻璃的折射率學(xué)業(yè)要求＋核心素質(zhì)1．通過實驗探究折射角與入射角的關(guān)系，理解光的折射定理。(科學(xué)探究)2．理解折射率的概念，曉得折射率和光速的關(guān)系。(數(shù)學(xué)觀念)3．還能用光的折射定理解釋光的折射和光的色散現(xiàn)象。(科學(xué)思維)4．通過檢測玻璃的折射率把握測定介質(zhì)折射率的技巧。(科學(xué)探究)一、探究折射角與入射角的關(guān)系1．基礎(chǔ)梳理(1)光的折射光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向會改變，這些現(xiàn)象稱為光的折射。(2)入射角與折射角的定性關(guān)系入射角：入射光線與法線間的傾角，通常用i表示。折射角：折射光線與法線間的傾角，通常用r表示。實驗表明：當(dāng)入射角變化時折射角隨著改變。(3)光的折射定理入射角的余弦與折射角的余弦之比是一個常數(shù)。即＝n。(4)折射率①定義光從真空斜射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角i的余弦與折射角r的余弦的比值n，稱為這些介質(zhì)的折射率。②定義式n＝。③意義：介質(zhì)的折射率反映了光在介質(zhì)中的偏折的程度。④折射率與光速的關(guān)系光在不同介質(zhì)中的傳播速率不同，且都大于光在真空中的傳播速率；某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速率c與光在這些介質(zhì)中的傳播速率v之比，即n＝。
(5)一束白光射入三棱鏡時會發(fā)生色散現(xiàn)象，這是由于不同顏色的光在同一種介質(zhì)中的傳播速率不同，折射率不同，其中綠光的傳播速率最大七種單色光的折射率，折射率最小，經(jīng)三棱鏡后偏折程度最小，紫光的傳播速率最小，折射率最大，經(jīng)三棱鏡后偏折程度最大。平時我們所說的某介質(zhì)的折射率是指七種色光的平均折射率。2．嘗試探究(1)是否可以由折射率的定義式n＝得出介質(zhì)的折射率與入射角i的余弦成反比，與折射角r的余弦成正比？提示：不可以。折射率n是由介質(zhì)的性質(zhì)和光的顏色決定，與入射角i和折射角r無關(guān)。(2)棱鏡對不同單色光的折射率相同嗎？對哪種單色光的折射率最大？提示：不相同，對紫光的折射率最大。二、科學(xué)檢測：玻璃的折射率1．基礎(chǔ)梳理【實驗?zāi)康摹?1)檢測玻璃的折射率。(2)學(xué)習(xí)用插針法確定光路。【實驗器材】木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、刻度尺、量角器、鉛筆。【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，藥量角器測出入射角i和折射角r，按照折射定理估算出玻璃的折射率n＝。【實驗步驟】(1)用圖釘把白紙固定在木板上。(2)在白紙上畫一條直線aa′代表兩種介質(zhì)的界面，過aa′上的一點O畫出界面的法線NN′，并畫出一條線段AO作為入射光線。
(3)把長圓形的玻璃磚置于白紙上，使它的一個長邊跟aa′對齊，并畫出玻璃磚的另一個長邊bb′。(4)在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2。(5)在玻璃磚bb′一側(cè)透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線直至P1的像被P2的像堵住；再在bb′側(cè)插上大頭針P3、P4，使P3能罩住P1、P2的像，P4能罩住P1、P2的像及P3本身。(6)移去玻璃磚，記下P1、P2、P3、P4的位置，過P3、P4作直線交bb′于O′，聯(lián)接OO′，OO′是折射光線，∠AON為入射角i，∠O′ON′為折射角r。(7)藥量角器量出入射角i和折射角r，查出其余弦值，并把這種數(shù)值填入記錄表格中。(8)用上述方式分別求出入射角是15°、30°、45°、60°、75°時的折射角，查出入射角和折射角的余弦值，記入表格中。(9)估算出不同入射角時的值，求出幾次實驗測得的數(shù)據(jù)的平均值，就是玻璃的折射率。【注意事項】(1)實驗過程中，玻璃磚在紙上的位置不可聯(lián)通。(2)用手拿玻璃磚時，手只能接觸玻璃的毛面或棱，不能接觸潔白的光學(xué)面，禁止把玻璃磚當(dāng)直尺畫玻璃磚的另一邊bb′。(3)大頭針P1與P2、P3與P4間的距離盡量大一些，以減少確定光路方向時導(dǎo)致的偏差。
(4)大頭針豎直地插在白紙上。(5)入射角不宜太小或太大，應(yīng)在30°～60°之間。(6)玻璃磚的長度不能太小，宜在5cm以上。2．嘗試探究在做“測量玻璃的折射率”的實驗中，假如入射角過小或過大時，會對實驗結(jié)果形成如何的影響？提示：當(dāng)入射角過小時，其折射角也小，折射現(xiàn)象不顯著，入射角和折射角差距不顯著，對入射角和折射角的檢測會出現(xiàn)較大的相對偏差。當(dāng)入射角過大時，反射光線較強(qiáng)，出射光線較弱七種單色光的折射率，觀察療效較差，也易減小操作偏差。1．判定(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)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。()×提示：在光的反射和折射現(xiàn)象中，光路都是可逆的。(2)由n＝可知，介質(zhì)的折射率由入射角和折射角決定。()×提示：折射率與入射角和折射角無關(guān)。(3)白光的色散現(xiàn)象表明白光是復(fù)色光。(√)(4)單色光通過棱鏡后也能發(fā)生色散。(