实验：测定玻璃的折射率 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道测定玻璃的折射率的原理、方法、步骤.2.知道实验误差产生的原因和减小 误差的方法. 科学思维：1.会画光路图.2.会确定入射光线和折射光线，并会测定入射角和折射角.3.会计算 折射率及折射率的平均值. 科学探究：掌握测定玻璃折射率的方法，学会规范作图，在测定玻璃的折射率实验中训练并 提高作图能力. 一、实验原理 用插针法确定光路，找出与入射光线相应的出射光线，就能在玻璃砖中画出对应的折射光线， 从而可以测出一组对应的入射角和折射角，根据折射定律，便可求出玻璃的折射率. 二、实验器材 玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉(3～4 枚)、量角器、直尺、铅笔. 三、操作步骤 1.把白纸用图钉钉在木板上. 2.用直尺画一条平行于玻璃砖一个面的一条线aa′作为界面，过aa′上一点O 作垂直于aa′的 直线NN′作为法线，过O 改变入射角θ1，重复上面的步骤再做三、四次，量出相应的入射角和折射角. 四、数据处理 1.计算法：通过多次测量入射角和折射角，得出多组入射角和折射角的正弦值，再代入n＝ 中求出多个n 的值，然后取其平均值，即为玻璃砖的折射率. 2.单位圆法 (1)以入射点O 为圆心，以一定长度R 为半径画圆，交入射光线OA 于E 点，交折射光线OO′ 于E′点，过E 作NN′的垂线EH，过E′作NN′的垂线E′H′，分别交NN′于点H、H′，如图2

1 光的反射和折射 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.理解光的反射定律和折射定律.2.理解折射率的定义及其与光速的关系. 科学思维：1.能用反射定律和折射定律来解释和计算有关问题.2.能用折射率的定义来进行有 关计算.3.知道光在反射和折射时的光路可逆. 一、反射定律和折射定律 1.光的反射 (1)反射现象：光从第1 种介质射到它与第2 种介质的分界面时，一部分光会返回到第1 种介 (3)在光的折射现象中，光路是可逆的. 二、折射率 1.定义 光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝 对折射率，简称折射率.即n＝. 2.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 与光在这种介质中的传播速度v 之比，即 n＝. 3.理解 由于c＞v，故任何介质的折射率n 都大于(填“大于”“小于”或“等于”)1. (2)入射角增大为原来的2 倍，折射角和反射角也都增大为原来的2 倍.( × ) (3)介质的折射率越大，光在这种介质中传播速度越快.( × ) (4)由折射率的定义式n＝得出，介质的折射率与入射角θ1的正弦成正比，与折射角θ2的正 弦成反比.( × ) 2.一束光从真空进入某介质，方向如图2 所示，则该介质的折射率为________，若光在真空 中的传播速度为c，则光在该介质中的传播速度为________

解答相关问题. 科学探究：采用实验观察、猜想、验证、归纳的方法得出全反射现象的发生条件、临界角概 念等. 一、全反射 1.光疏介质和光密介质 (1)光疏介质：折射率较小(填“大”或“小”)的介质. (2)光密介质：折射率较大(填“大”或“小”)的介质. (3)光疏介质与光密介质是相对(填“相对”或“绝对”)的. 2.全反射现象 (1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射 若入射角增大到某一角度， 折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象. (2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角.用字母C 表示，光从介质射入 空气(真空)时，发生全反射的临界角C 与介质的折射率n 的关系是sin C＝. (3)全反射发生的条件 ①光从光密介质射入光疏介质. ②入射角等于或大于临界角. 二、全反射棱镜 1.形状：截面为等腰直角三角形的棱镜. 2.全反射棱镜的特点 构造：由内芯和外套两层组成.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面 上发生全反射. 3.光纤通信的优点是容量大、衰减小、抗干扰性强等. 4.光导纤维除应用于光纤通信外，还可应用于医学上的内窥镜等. 1.判断下列说法的正误. (1)入射角大于临界角就会发生全反射现象.( × ) (2)光密介质是指密度大的介质.( × ) (3)制作全反射棱镜的材料的折射率一定大于.( × ) (

D．红色光带在下，紫色光带在上，紫色光带较宽 【分析】两束光垂直直角边B 射入玻璃后方向不变，玻璃对紫光的折射率大于红光的折 射率，当光从玻璃射入空气发生折射时，入射角相同时，紫光的折射角大于红光的折射 角，紫光的宽度变得比红光的窄． 【解答】解：D、两束光垂直直角边B 射入玻璃时方向不变，射到斜边时入射角相同。 由于玻璃对紫光的折射率大于红光的折射率，根据折射定律得知，从边射出后，紫光的 折射角大于红光的折射角，紫光与 出后，紫光的折射角大于红光的折射角，紫光与光屏的夹角小于红光与光屏的夹角，紫 光较窄，红光较宽。故B 错误，正确。 故选：。 【点评】本题考查对光的折射现象的理解和分析能力，关键抓住同一介质对不同色光的 折射率不同，入射角相同，折射角不同进行分析． 3．一束只含红光和紫光的复色光沿P 方向射入玻璃三棱镜然后分成两束光，并沿M 和方 向射出（如图所示），已知M 和两束光中只有一束是单色光，则（ ） 只有一 支，说明有一束光发生了全反射。根据折射率和临界角进行判断。 【解答】解：为反射光，应为复色光； 而折射后只有一束光线，故有一束光发生了全反射；而红光与紫光相比较，紫光的折射 率较大，临界角较小，故紫光发生了全反射；可知M 应为红光。故D 正确，B 错误。 故选：D。 【点评】本题要求学生明确各种色光的性质，各种色光的频率、波长及折射率的大小关 系；同时明确全反射的条件。 4

的是（ ） ．v3＞v1＞v2 B．v2＞v3＞v1 ．v3＞v2＞v1 D．v1＞v2＞v3 7．空气中两条光线和b 从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图所 示．方框内有两个折射率＝15 的玻璃全反射棱镜．图给出了两棱镜四种放置方式的示意 图，其中能产生如图效果的是（ ） ． B． ． D． 第 1 页 / 共 9 页 8 △ ．如图所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰 角度至少是（ ） ．α B．β ． D． 13．某同学看到鱼池中池边的鱼离水面的距离约为1m，已知水的折射率为133，则鱼的实 际深度约为（ ） ．050m B．075m ．133m D．178m 二．多选题（共3 小题） （多选）14．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率随着波长λ 的变化符合科西 经验公式：＝+ + ，其中、B、是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情 第 1 页 / 共 9 页 ．屏上d 处是紫光 B．屏上d 处的光在棱镜中传播速度最大 ．屏上d 处的光在棱镜中传播速度最小 D．光经过三棱镜后发生色散原因是不同频率的光在同种介质中折射率不同 （多选）15．酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格 “ ” 外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近水面时，它 也随你的靠近而后退，对此现象的正确解释是（

7 光的颜色 色散 8 激光 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道白光是由多种色光组成的，知道光的色散及光谱的概念.2.理解折射时的色 散，知道不同色光的折射率不同.3.了解激光的特点和应用，了解全息照相的原理. 科学思维：能说明薄膜干涉条纹的特点，能解释薄膜干涉的成因. 一、光的颜色 色散 1.光的颜色与波长：不同颜色的光，波长不同. 2.光的色散：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象 紫， 这说明： 图2 (1)射出棱镜的光线与入射光线方向的夹角叫通过棱镜的偏向角，如图所示，白光色散时， 红光的偏向角最小，紫光的偏向角最大，说明玻璃对不同色光的折射率是不同的. (2)根据n＝可知：在同种介质中折射率大的速度小，各种色光在同种介质中的速度从小到大 排序依次为v 紫＜v 蓝＜…＜v 橙＜v 红，即红光的速度最大，紫光的速度最小. 例3 如图3 所示，从点光源S 发出 侧光的波长 C.三棱镜对a 侧光的折射率小于对b 侧光的折射率 D.在三棱镜中a 侧光的传播速度大于b 侧光的传播速度 答案 B 解析 红光的折射率小于紫光的折射率，经过三棱镜，红光的偏折角小于紫光的偏折角，则 a 侧是紫色光，b 侧是红色光，A 错；由题图知a 侧光的偏折角大，三棱镜对a 侧光的折射 率大，a 侧光的波长小，B 对，C 错；三棱镜对a 侧光的折射率大，由v＝知，在三棱镜中a

同的镜片中心与边缘的厚度差跟近视度数、镜片的折射率有关。度数越大、折射率越小的 镜片厚度差越大。 折射率为光在真空（因为在空气中与在真空中的传播速度差不多，所以一般用在空气 的传播速度）中的速度与光在该材料中的速度之比。材料的折射率越高，使入射光发生折 射的能力越强，光的传播方向改变就越大。当光从折射率小的物质进入折射率大的物质时 折射光线会偏向法线。 （1）如下图所示，甲乙两种物质中折射率较大的是__________； ____； （2）如下图所示，如果丙物质折射率小于丁物质，则下列光路正确的是__________； （3）不同材料的折射率与该材料中的光速__________（成/不成）正比； （4）如下图所示的制作的近视度数相同、中心厚度相同的眼镜中，所用材料折射率大 第 3 页 / 共 4 页 d 的是__________； （5）若上图所示的中心厚度相同近视眼镜是由相同材料制作的，则眼镜度数大的是___

同的镜片中心与边缘的厚度差跟近视度数、镜片的折射率有关。度数越大、折射率越小的 镜片厚度差越大。 折射率为光在真空（因为在空气中与在真空中的传播速度差不多，所以一般用在空气 的传播速度）中的速度与光在该材料中的速度之比。材料的折射率越高，使入射光发生折 射的能力越强，光的传播方向改变就越大。当光从折射率小的物质进入折射率大的物质时 折射光线会偏向法线。 （1）如下图所示，甲乙两种物质中折射率较大的是__________； ____； （2）如下图所示，如果丙物质折射率小于丁物质，则下列光路正确的是__________； （3）不同材料的折射率与该材料中的光速__________（成/不成）正比； （4）如下图所示的制作的近视度数相同、中心厚度相同的眼镜中，所用材料折射率大 第 3 页 / 共 6 页 d 的是__________； （5）若上图所示的中心厚度相同近视眼镜是由相同材料制作的，则眼镜度数大的是___

干涉条纹间距均匀，而衍射条纹间距不均匀，中央亮条纹最宽，D 正确. 4.为了减少光学元件的反射损失，可在光学元件表面镀上一层增透膜，利用薄膜干涉相消来 减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n，要使绿光在垂直入射时反射光完全 抵消，最小厚度为d，那么绿光在真空中的波长λ0为( ) A. B. C.4d D.4nd 答案 D 解析 设绿光在膜中的波长为λ，则由d＝λ，得 分别用b、c 和d 发出的单色光在相同条件下做双缝干涉实验，b 光的亮条纹间距最大 ③a、c 和d 发出的光在同种玻璃中传播，d 光的传播速度最大；则推断同种介质对a、b、 c、d 发出的光的折射率正确的是( ) A.nb＜nd＜nc＜na B.nb＜na＜nd＜nc C.na＝nb＝nc＝nd D.nb＝na＜nd＝nc 答案 A 解析 将a、b、c 放在水中相同深度处，在水面上方同等条件下观测发现b 所示，一个棱镜的顶角为θ＝41.30°，一束白光以 较大的入射角从棱镜的左侧面射入，在光屏上形成从红到紫排列的彩色光带，各色光在棱镜 中的折射率和临界角见下表.当入射角逐渐减小到0°的过程中，彩色光带的变化情况是( ) 图2 色光 红 橙 黄 绿 蓝 紫 折射率 1.513 1.514 1.517 1.519 1.528 1.532 临界角/(°) 41.370 41.340 41.230

光从光疏介质射入光密介质时，折射角（）入射角 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 以上都可能 10. 一束光从空气射入某种透明液体中，入射角为30°，折射角为 20° ，则该液体的折射率（） A. 大于1 B. 小于1 C. 等于1 D. 无法确定 二、多项选择题（共10 题，每题2 分） 1. 关于光的折射，下列说法正确的是（） 光线从光密介质射向光疏介质 C. 光线从光疏介质射向光密介质 D. 入射角为0° 5. 关于折射率，下列说法正确的是（） A. 折射率越大，光在介质中传播速度越小 B. 真空折射率为1 C. 空气折射率近似为1 D. 水的折射率小于玻璃 6. 下列哪些属于折射规律的应用？（） A. 放大镜 B. 照相机镜头 折射光线与入射光线分居法线两侧。（） 3. 光垂直入射到两种介质界面时，传播方向不变，速度也不变。（） 4. 光从玻璃射入空气时，折射角可能小于入射角。（） 5. 介质的折射率越大，光在该介质中的传播速度越大。（） 6. “ ” 筷子在水中弯折是由于光的反射造成的。（） 7. 凸透镜对光有会聚作用，利用了光的折射原理。（） 8. 光从空气斜射