(共50张PPT)
第四章 光
1.光
的
折
射
第1课时 光
的
折
射
课
程
标
准
素
养
目
标
通过实验，理解光的折射定律。
1.了解光的折射定律，能对简单的实际问题进行解释。(物理观念)
2．能运用数学知识对问题进行分析，得出结论。
(科学思维)
3．有学习研究光的折射的内在动机。(科学态度与责任)
必备知识·自主学习
一、光的折射
【情境思考】
将一根筷子斜插入装有水的茶缸中，可以看到水中的筷子向上弯了。如何解释观察到的现象？
提示：水中的筷子发生了折射现象。
1．光的反射和折射：
(1)光的反射：光从介质1射到该介质与介质2的_______时，一部分光会返回到
介质1，这个现象叫作光的反射。
(2)光的折射：光从介质1射到该介质与介质2的_______时，一部分光会进入介
质2，这个现象叫作光的折射。
分界面
分界面
2．折射定律：
(1)入射角与折射角：
①入射角：入射光线与_____的夹角称为入射角。
②折射角：折射光线与_____的夹角称为折射角。
法线
法线
(2)折射定律：
①内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分
别位于_____的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦_______。
②公式：
＝n12
3．光路可逆：在光的反射和折射现象中，光路是_____的。
法线
成正比
可逆
二、折射率
【情境思考】 几种介质的折射率(λ＝589.3
nm t＝20
℃)
根据表中的数据，能否得出折射率大的介质密度一定大？
提示：不能。
介质
折射率
介质
折射率
金刚石
2.42
氯化钠
1.54
二硫化碳
1.63
酒精
1.36
玻璃
1.5～1.8
水
1.33
水晶
1.55
空气
1.000
28
1．定义：光从_____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，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率。
2．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．意义：反映介质的光学性能的物理量。
4．特点：任何介质的折射率都_____1。
真空
大于
【易错辨析】
(1)光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生变化。(
)
(2)折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍。(
)
(3)光在同一种均匀介质中传播时，也可以发生折射现象。(
)
(4)当入射角为0°时，折射角等于0°。(
)
(5)入射角变化，折射角也随之变化，但入射角一定大于折射角。(
)
(6)折射率跟折射角的正弦成反比。(
)
(7)介质的折射率越大，光在这种介质中传播速度越快。(
)
×
×
×
√
×
×
×
关键能力·合作学习
入射角i(°)
折射角r(°)
i/r
sin
i/sin
r
10
6.7
1.49
1.49
20
13.3
1.50
1.49
30
19.6
1.53
1.49
40
25.2
1.59
1.51
50
30.7
1.63
1.50
60
35.1
1.71
1.51
70
38.6
1.81
1.50
80
40.6
1.97
1.51
情境·模型·素养
课堂检测·素养达标(共67张PPT)
第2课时 实验：测定玻璃的折射率
实验必备·自主学习
一、实验目的
1．学会用插针法确定光路。
2．会用玻璃砖和_________定律测定玻璃的折射率。
二、实验器材
木板、白纸、_______、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板(或直尺)、
铅笔。
光的折射
玻璃砖
三、实验原理与设计
如图，当光线AO1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找
出跟入射光线AO1对应的出射光线O2B，从而测出折射光线O1O2和折射角θ2，再
根据n＝
或n＝
算出玻璃的折射率。
【思考·讨论】
如图所示：若玻璃砖两个面不平行，还能否利用“插针法”
测定它的折射率呢？
提示：可以。
实验过程·探究学习
实验研析·创新学习
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A
Q
b′
B
NHQ
b
B
Sinz
0.6
0.30.60.9sinr
甲
乙
P
饣3
4
0.8
0.6
0.2
B
C
0.20.40.60.8sinr
甲(共55张PPT)
2．全 反 射
课
程
标
准
素
养
目
标
1.知道光的全反射现象及其产生的条件。
2．初步了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用。
1.了解光的全反射，能对简单的实际问题进行解释。(物理观念)
2．能够运用数学知识进行光路分析，得出结论。(科学思维)
3．有学习光纤技术的内在动机。(科学态度与责任)
必备知识·自主学习
一、全反射
【情境思考】
一束光线以相同的入射角θ1分别从空气射入介质1和介质2时，若θ2>θ3，则介质1的折射率n1与介质2的折射率n2大小关系如何？
提示：因为n1＝
、n2＝
，而θ2>θ3，所以n11．光疏介质和光密介质
(1)光疏介质：_______较小的介质称为光疏介质。
(2)光密介质：_______较大的介质称为光密介质。
2．全反射
(1)全反射和临界角：当光从_____介质射入_____介质时，同时发生折射和反
射。如果入射角逐渐增大，折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射光
却越来越强。当入射角增大到某一角度，使折射角_________时，折射光完全消
失，只剩下反射光，这种现象叫作全反射，这时的入射角叫作临界角。
折射率
折射率
光密
光疏
达到90°
(2)全反射的条件
①光从_____介质射入_____介质；
②入射角___________临界角。
(3)折射率n与临界角C的关系
①定性关系：介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小，越容易发生全
反射。
②定量关系：光从介质射入空气(真空)时，sin
C＝
。
光密
光疏
大于或等于
二、全反射棱镜
1．形状：截面为_________三角形。
2．对光路的控制
等腰直角
三、光导纤维
【情境思考】
如图，内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，n1与n2大小关系如何？
提示：n1>n2
1．导光的原理：当光在有机玻璃棒内传播时，如果从有机玻璃射向空气的入
射角大于临界角，光会发生_______，于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传
播。
2．组成：_____和外套。
3．主要优点：_____容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等。
全反射
内芯
传输
【易错辨析】
(1)光密介质是指密度大的介质。(
)
(2)一种介质不是光疏介质就是光密介质。(
)
(3)光由光疏介质射入光密介质后速度减小。(
)
(4)光由光疏介质射入光密介质时才能发生全反射。(
)
(5)临界角与折射率成反比。(
)
×
×
√
×
×
关键能力·合作学习
情境·模型·素养
课堂检测·素养达标(共52张PPT)
3．光
的
干
涉
课
程
标
准
素
养
目
标
1.观察光的干涉现象。
2．了解光的干涉现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用。
1.观察光的干涉现象，认识干涉条纹的特点。(物理观念)
2．能阐述干涉现象的成因及明暗条纹的位置和特点。(科学思维)
3．有学习光的干涉的内在动机。(科学态度与责任)
必备知识·自主学习
一、光的双缝干涉
【情境思考】
灯泡发出的光经挡板上的双缝后，形成如图所示的明暗相间的条纹，这时是什么现象？
提示：干涉现象。
1．物理史实：1801年，英国物理学家___________成功地观察到了光的干涉现
象，开始让人们认识到光的波动性。
2．双缝干涉实验
(1)实验过程：让一束平行的_____光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，两
狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是
_____的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生_____。
(2)实验现象：在屏上得到_________的条纹。
(3)实验结论：光是一种波。
托马斯·杨
单色
干涉
明暗相间
相同
二、干涉条纹和光的波长之间的关系
1．决定条纹明暗的条件
(1)当两个光源与屏上某点的距离之差等于波长λ的_____倍时，两列光波在
这点相互加强，出现_______。
(2)当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长
的_____倍时，两列光波
在这点相互减弱，出现_______。
2．亮条纹中心的位置：x＝____(n＝0，±1，±2…)
3．相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx＝____。
整数
亮条纹
奇数
暗条纹
三、薄膜干涉
1．相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面_____的两列光波。
2．图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)纹对应薄膜的_____相等。单色光
照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时，形成彩色条纹。
3．薄膜干涉在技术上的应用。可以在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄
膜，增加光的_____或者_____，还可以利用_________的原理对镜面或其他精
密的光学平面的平滑度进行检测。
反射
厚度
透射
反射
薄膜干涉
【易错辨析】
(1)直接用强光照射双缝，发生干涉。(
)
(2)两只手电筒射出的光束在空间相遇，能观察到光的干涉现象。(
)
(3)若用单色光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。(
)
(4)若用白光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹。
(
)
(5)频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定。(
)
×
×
√
×
×
关键能力·合作学习
情境·模型·素养
课堂检测·素养达标(共55张PPT)
4．实验：用双缝干涉测量光的波长
实验必备·自主学习
一、实验目的
1．了解光波产生稳定的干涉现象的条件。
2．观察白光及单色光的双缝干涉图样。
3．会用公式Δx＝
λ测量光的波长。
二、实验器材
双缝干涉仪(包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及
测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、
_____。
米尺
实验过程·探究学习
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cm
10
A位置读数
B位置读数
光源滤光片单缝双缝
2
cm
3
cr
20
20
丙
滤光片
白炽灯光
单缝
光屏
平面镜
前一次测量后一次测量
乙
cm
丙
激光
挡板
光屏
cm
0
20
A位置
cm
0
2
B位置(共59张PPT)
5．光
的
衍
射
6．光的偏振 激光
课
程
标
准
素
养
目
标
1.观察光的衍射和偏振现象，了解这些现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用。
2．知道光是横波。
3．通过实验，了解激光的特性。
4．能举例说明激光技术在生产生活中的应用。
1.观察光的衍射现象，认识衍射条纹的特点；观察光的偏振现象，知道光是横波。(物理观念)
2．知道产生明显衍射的条件。
(科学思维)
3．知道偏振现象的应用。(科学态度与责任)
必备知识·自主学习
一、光的衍射
【情境思考】
为什么会发生小孔衍射现象？
提示：因为光是一种波，衍射是波的特征。
光的单缝衍射中光还沿直线传播吗？
提示：光不再沿直线传播。光只有在没有障碍物的均匀介质中才是沿直线传播的。
1．定义：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，明显地偏离了_________的方向，
在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑，应该属于亮区的地方也会出
现_____________的现象。
2．衍射图样：衍射时产生的_________或光环。
3．单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现_____相间的条纹，中央为
___条纹，中央条纹最___最亮，其余条纹变___变暗；白光通过狭缝时，在屏上
出现_____条纹，中央为___条纹。
直线传播
暗条纹或暗斑
明暗条纹
明暗
亮
窄
彩色
白
宽
4．圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现_____相间的圆环。
5．衍射光栅：
(1)结构：由许多_____的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器。
(2)衍射图样特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度_____，亮度_____。
明暗
等宽
变窄
增加
二、光的偏振
偏振现象
只有沿偏振片的“_____方向”振动的光波才能通过偏振片
结论
偏振现象表明光是一种_____
偏振光的形成
(1)自然光通过_______后得到偏振光
(2)自然光在介质表面反射时，_____光和_____光都是偏振光
偏振现象的应用
(1)把偏振片装在照相机镜头前
(2)电子表的液晶显示
透振
横波
偏振片
反射
折射
【易错辨析】
(1)使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄。(
)
(2)菜汤上的油花呈现彩色，是光的折射现象。
(
)
(3)换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽。(
)
(4)凡是波都有偏振现象。(
)
(5)反射可以引起自然光的偏振。(
)
×
×
√
×
√
关键能力·合作学习
比较项目
单缝衍射
双缝干涉
不同点
产生
条件
只要狭缝足够小,任何光都能发生
频率相同的两列光波相遇叠加
条纹
宽度
条纹宽度不等,中央最宽
条纹宽度相等
条纹
间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮度
中央条纹最亮,两边变暗
条纹清晰,亮度基本相等
相同点
成因
都有明暗相间的条纹,条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果
意义
都是波特有的现象,表明光是一种波
情境·模型·素养
课堂检测·素养达标(共56张PPT)
单元素养评价(四)(第四章)
(90分钟 100分)
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空气
玻璃
反射层
左
右
P光屏
光屏
光源
甲
图2
单色光
单缝屏
双缝屏光屏
P
屏
屏
然光
自然光
A
屏
自然光
自然光
(两透射方向垂直
C
b光
复色
复色光
复色
复色光
复色光
复色光
A
B
D
单色光
标准样板
薄片
厚玻璃板
甲
乙
P
丙
M
O
光屏
缝屏
光电
激光器
传感器
甲
乙
v/cm
X/c
00.67
B
甲
乙
cm
X/cm
6:8
2m
6
盲区
图
1.2
6
12m;6
图2
不「浮标
△h
30
Q
30(共27张PPT)
阶段提升课
第四章
知识体系?思维导图
考点整合?素养提升
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△x=双缝干涉
折射定律
sin
e
光的折射
sine
薄膜干涉
光的干涉
折射率c
单缝衍射
小孔衍射
临界角:sinC=n
泊松亮斑
光的衍射光
全反射
条件①光从光密介质射入光疏介质
偏振光
②入射角大于或等于临界角
光的偏振
偏振现象的应用
光的偏振激光
实验测定玻璃的折射率
产生
相干性好
激光
用双缝于涉测量光的波长
平行度好特点
亮度高
C
A
2
G
A
