高中物理人教版选修3-4学案课件：第十三章光第一节光的反射和折射

高中物理人教版选修3-4学案课件第十三章光第一节光的反射和折射目录CONTENTS•光的反射•光的折射•光的全反射•光的干涉与衍射01光的反射光的反射现象光的反射现象是指光在传播到不同介质表面时，会按照特定的角度返回原介质的现象反射现象是普遍存在的，我们能够看到周围物体的原因就是由于物体表面反射的光线进入了我们的眼睛反射现象可以分为镜面反射和漫反射两种类型，镜面反射是指光线在平滑表面发生的反射，而漫反射则是指光线在粗糙表面发生的散射光的反射定律光的反射定律是描述光在发生反射时遵入射角是指入射光线与法线的夹角，反光的反射定律是几何光学中的基本定律循的规律，具体包括入射角等于反射角，射角是指反射光线与法线的夹角当光之一，对于理解光的传播规律和进行光以及入射光线、反射光线和法线在同一线从一种介质斜射入另一种介质时，会学实验具有重要意义平面内发生折射和反射，此时入射角和折射角满足一定的关系镜面反射和漫反射镜面反射是指光线在平滑表面发生的反射，此时反射光线会聚于一点，形成较强的光束镜面反射的特点是反射角等于入射角，且所有反射光线都遵循这一规律漫反射是指光线在粗糙表面发生的散射，此时反射光线会向各个方向散射，形成较为均匀的光斑漫反射的特点是每个入射角对应的反射角都相等，但并非所有入射光线都会发生反射在实际生活中，很多物体表面同时存在镜面反射和漫反射，这两种类型的反射共同决定了物体表面的反光特性02光的折射光的折射现象光线从一种介质进入另一种介质时，折射现象的发生与介质的折射率有关，会发生方向的变化，这种现象称为光不同介质的折射率不同，光线在进入的折射不同介质时的折射角度也不同折射现象在生活中很常见，如把筷子插入水中，会看到筷子弯曲；在岸上看水中的物体，位置会比实际位置高光的折射定律光的折射遵循一定的规律，这个规律称为光的折射定律光的折射定律的内容是光线在发生折射时，入射角和折射角满足一定的关系，这个关系可以用斯涅尔定律表示为n1*sinθ1=n2*sinθ2，其中n1和n2分别为两种介质的折射率，θ1和θ2分别为光线在两种介质中的入射角和折射角光的折射定律是光学中的基本定律之一，是研究光在介质中传播规律的基础折射率与光速的关系折射率是表示光线在介质中传播光的速度与介质的折射率有关，在真空中的传播速度最快，为速度减慢程度的物理量，不同介一般来说，介质的折射率越大，c=3×10^8m/s，在其他介质中质的折射率不同光在该介质中的传播速度越小的传播速度都比在真空中的传播速度小03光的全反射全反射现象01光线从光密介质射入光疏介质时，当入射角大于或等于临界角时，光线全部反射回原介质的现象02全反射时，虽然光线不再进入光疏介质，但仍在该介质中传播，折射光线不存在临界角与全反射的条件临界角是发生全反射时的入射角，其大小与介质性质有关在折射率较高的介质中，临界角较小全反射的条件是入射角大于或等于临界角，且介质光密当满足这些条件时，光线将全部反射回原介质光导纤维的工作原理光导纤维由内芯和外套组成，内芯的折射率比外套大光线在内芯中传播时，发生全反射，从而实现光的传输光导纤维广泛应用于通信、医疗等领域，如光纤宽带、光纤激光器等04光的干涉与衍射光的干涉现象光的干涉定义干涉条件当两束或多束相干光波在空间某一点叠加要产生稳定的干涉现象，必须满足相干条时，它们的光程差会引起光强的重新分布，件，即光源的波长、频率、振动方向和相这种现象称为光的干涉位差都相同干涉图样特点干涉的应用干涉图样具有明暗相间的条纹，且条纹宽干涉现象在光学仪器、精密测量等领域有度相等、间距相等广泛应用，如分束器、干涉仪等光的衍射现象光的衍射定义衍射图样特点光波在传播过程中遇到障碍物衍射图样具有明暗相间的条纹，时，会绕过障碍物的边缘继续且条纹宽度不相等传播，这种现象称为光的衍射衍射条件衍射的应用任何情况下，光波都会发生衍衍射现象在光学仪器、光谱分射现象，只是明显与否的差异析等领域有广泛应用，如光谱仪、望远镜等干涉与衍射的区别与联系区别干涉是光波在空间某一点叠加时产生的现象，而衍射是光波绕过障碍物边缘继续传播的现象；干涉图样具有明暗相间的条纹且条纹宽度相等，而衍射图样具有明暗相间的条纹且条纹宽度不相等联系干涉和衍射都是光波的波动性表现，它们都遵循光的波动方程；在特定条件下，干涉和衍射可以相互转化。