第1节光的折射第2节科学检测：玻璃的折射率学业要求＋核心素质1．通过实验探究折射角与入射角的关系，理解光的折射定理。(科学探究)2．理解折射率的概念，晓得折射率和光速的关系。(数学观念)3．还能用光的折射定理解释光的折射和光的色散现象。(科学思维)4．通过检测玻璃的折射率把握测定介质折射率的技巧。(科学探究)一、探究折射角与入射角的关系1．基础梳理(1)光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会改变，这些现象称为光的折射。(2)入射角与折射角的定性关系入射角：入射光线与法线间的倾角，通常用i表示。折射角：折射光线与法线间的倾角，通常用r表示。实验表明：当入射角变化时折射角随着改变。(3)光的折射定理入射角的余弦与折射角的余弦之比是一个常数。即＝n。(4)折射率①定义光从真空斜射入某种介质发生折射时，入射角i的余弦与折射角r的余弦的比值n，称为这些介质的折射率。②定义式n＝。③意义：介质的折射率反映了光在介质中的偏折的程度。④折射率与光速的关系光在不同介质中的传播速率不同，且都大于光在真空中的传播速率；某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速率c与光在这些介质中的传播速率v之比，即n＝。
(5)一束白光射入三棱镜时会发生色散现象，这是由于不同颜色的光在同一种介质中的传播速率不同，折射率不同，其中绿光的传播速率最大七种单色光的折射率，折射率最小，经三棱镜后偏折程度最小，紫光的传播速率最小，折射率最大，经三棱镜后偏折程度最大。平时我们所说的某介质的折射率是指七种色光的平均折射率。2．尝试探究(1)是否可以由折射率的定义式n＝得出介质的折射率与入射角i的余弦成反比，与折射角r的余弦成正比？提示：不可以。折射率n是由介质的性质和光的颜色决定，与入射角i和折射角r无关。(2)棱镜对不同单色光的折射率相同吗？对哪种单色光的折射率最大？提示：不相同，对紫光的折射率最大。二、科学检测：玻璃的折射率1．基础梳理【实验目的】(1)检测玻璃的折射率。(2)学习用插针法确定光路。【实验器材】木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、刻度尺、量角器、铅笔。【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，药量角器测出入射角i和折射角r，按照折射定理估算出玻璃的折射率n＝。【实验步骤】(1)用图钉把白纸固定在木板上。(2)在白纸上画一条直线aa′代表两种介质的界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画出一条线段AO作为入射光线。
(3)把长圆形的玻璃砖置于白纸上，使它的一个长边跟aa′对齐，并画出玻璃砖的另一个长边bb′。(4)在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2。(5)在玻璃砖bb′一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线直至P1的像被P2的像堵住；再在bb′侧插上大头针P3、P4，使P3能罩住P1、P2的像，P4能罩住P1、P2的像及P3本身。(6)移去玻璃砖，记下P1、P2、P3、P4的位置，过P3、P4作直线交bb′于O′，联接OO′，OO′是折射光线，∠AON为入射角i，∠O′ON′为折射角r。(7)药量角器量出入射角i和折射角r，查出其余弦值，并把这种数值填入记录表格中。(8)用上述方式分别求出入射角是15°、30°、45°、60°、75°时的折射角，查出入射角和折射角的余弦值，记入表格中。(9)估算出不同入射角时的值，求出几次实验测得的数据的平均值，就是玻璃的折射率。【注意事项】(1)实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可联通。(2)用手拿玻璃砖时，手只能接触玻璃的毛面或棱，不能接触洁白的光学面，禁止把玻璃砖当直尺画玻璃砖的另一边bb′。(3)大头针P1与P2、P3与P4间的距离尽量大一些，以减少确定光路方向时导致的偏差。
(4)大头针竖直地插在白纸上。(5)入射角不宜太小或太大，应在30°～60°之间。(6)玻璃砖的长度不能太小，宜在5cm以上。2．尝试探究在做“测量玻璃的折射率”的实验中，假如入射角过小或过大时，会对实验结果形成如何的影响？提示：当入射角过小时，其折射角也小，折射现象不显著，入射角和折射角差距不显著，对入射角和折射角的检测会出现较大的相对偏差。当入射角过大时，反射光线较强，出射光线较弱七种单色光的折射率，观察疗效较差，也易减小操作偏差。1．判定(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)光的反射现象中，光路是可逆的，光的折射现象中，光路不是可逆的。()×提示：在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的。(2)由n＝可知，介质的折射率由入射角和折射角决定。()×提示：折射率与入射角和折射角无关。(3)白光的色散现象表明白光是复色光。(√)(4)单色光通过棱镜后也能发生色散。(