惠更斯原理解释反射折射

惠更斯原理

作者：一点秋 出自：午夜 “Insert” & “ De... 浏览/评论：811/0 日期：2007年5月18日 23:00

科学家：惠更斯

历史背景：

人们对光的本性的认识经历了漫长的岁月，大约在十七世纪形成了两种对立的学说，即光的波动说与微粒说，但在以后很长一段时期内，微粒说占据统治地位，而波动说几乎消声匿迹．历史发展到十九世纪初，由于一连串的发现和众多科学家的努力使光的波动说再次复兴，并压倒了微粒说．二十世纪初，爱因斯坦提出了光的量子说，康普顿证实了光的粒子性，使人们对光的本性又有全新的认识，乃至到今天，人们认识到光具有波粒二象性．人们对光的本性的认识过程可概括为： 光的波动说→光的微粒说→光的波动说→光的量子说→光的粒子说→光的波粒 二象性．

一、光的波动说的形成

十七世纪形成了关于光的本性的两种学说，历史上主张光的波动说有笛卡儿、胡克、惠更斯等人．

1．笛卡儿借助于以太来说明光的传播过程

十七世纪上半叶，法国物理学家笛卡儿（1596—1650）曾用他提出的“以太”假说来说明光的本性．他用以太中的压力来说明光的传播过程．如果一物体被加热并发光，这意味着，物体的粒子处于运动状态并给予这一媒质的粒子以压力．这一媒

大学物理 理科

波动表达式

y A cos( t 波动方程

2

x a )

2 y 1 2 y 2 2 2 x u t

大学物理 理科

行波中质元振动方向的判定y o → u

tx

大学物理 理科

质元的动能和势能的振动曲线

1 2 2 V A 2o

WP

WKy t

弹簧振子的动能和势能振动曲线

1 KA 2 2o

EP

EKx

EK EPt

大学物理 理科

2.6

惠更斯原理一.惠更斯原理 二.波的衍射 三.波的反射和折射

2.7

波的叠加原理二.波的干涉

波的干涉

一.波的叠加原理

作业：2.15、2.16

大学物理 理科

2. 6

惠更斯原理

前面讲过，波动的起源是波源的振动， 波的传播是由于介质中质点之间的相互作用。 介质中任一质点的振动将引起邻近质点的振动， 因而在波的传播过程中， 介质中任何一点能否可以看作一个新的波源？?

惠更斯总结了上述现象，提出了关于波的传播规律定理——惠更斯原理

大学物理 理科

· · · · · · · · · · · · ·t 0 · · · ·

2超声波及超声检测原理 2. 1超声波的基本性质

通常人耳能听到声音的频率范围在20}20KHz之间，把超过20KHz的声波称为超声波。超声波在本质上是一种机械波，所以它的产生必须依赖两个条件，一是有机械振动的声源，二是有能够传播振动的弹性介质。

波的种类是根据介质质点的震动方向和波动传播方向的关系来区分的。超声波在介质中传播的波形有许多种，有纵波、横波、表面波等。

2.1.1超声场的特征量

充满超声波的空间叫做超声场。声压、声强度、声阻抗是描述超声场特征的几个重要物理量。

a.声压

超声场中某一点在某一瞬间所具有的压强与没有超声场存在时的静态压强之差被称为声压，常用P表示，单位为帕。超声波在介质中传播时，介质中每一点的声压随着时间t、距离x而变化，其公式为:

xp??Awpsinw(t?)?pcvc

式中P为介质的密度、必为介质的角频率C为超声波在介质中的波速，

v为介质质点的振动速度。可见声压的绝对值与波速以及角频率成正比。

b.声强度

在垂直于超声波方向上的单位面积内通过的声能量被称为声强度，也 称声强。

式中A为超声波的振幅。从公式可见声强与质点振动的位移振幅的平方成正比，与质点振动的角

几何光学内容提要 反射和折射定律 反射定律 折射定律

物理学教程 (第二版)

i1 i1

入射面

法线

入射光分界面

sin i1 n2 n12 sin i2 n1 全反射条件: n1 n2 π 临界角: 当 i2 时 2* 第十三章 几何光学

i1

i1

反射光

n1 n2折射光

i2

n2 i1 ic arcsin( ) n1

二 . 光在平面上的反射和折射成像

几何光学内容提要 三. 光在球面上的反射和折射成像 球面反射成像公式

物理学教程 (第二版)

1 1 1 p p f(A) p 0, p 0

凹面镜 凸面镜

f 0

(B)

p 0, p 0

f 0

p0 0, p 0

符号规则：以球面顶点O为分界点，入射光线方 向为正向，如入射光线自左向右，则当物点、像点、 焦点和曲率半径在顶点右侧时，这些量取正；反之， 在左侧时为负 .(此规则对凸、凹面镜都成立)* 第十三章 几何光学

几何光学内容提要 球面折射成像公式 (近轴光线) 横向放大率

物理学教程 (第二版)

n n n n p p r V hi h0 0 像正立 0 像倒立

f f 1 p

说课稿

尊敬的各位领导、老师、亲爱的同学们，大家下午好！

今天我说课的题目是：人教版选修3-4 第十三章第一节的内容《光的反射和折射》第1课时。接下来我将从以下六个方面进行我的说课：说教材、说重难点、说学情、说教法学法、说教学过程、说板书设计。

一、教材分析

光现象与我们的生活息息相关，我们能够看到外面世界丰富多彩的景象，就是因为眼睛接收到了光。本节课的主要内容是光的反射定律、折射定律和折射率的公式，而折射率是一个全新的知识点，它对于理解第二节的全反射非常重要。两个定律既是本节课的重点内容，又是本章的重点内容，学好本节课是学好后面几节课的基础。

高考考纲对本节课中，光的折射定律是Ⅱ类要求，对折射率是Ⅰ类要求。

本节课是光学的第一小节，教材在节前首先介绍了光学的发展史。正文直接由生活中的反射和折射现象回顾初中所学知识，接着由光的折射现象中折射角与入射角的定性关系直接给出了光的折射定律。折射定律是研究几何光学的重要法宝，是全章的重点，折射率是掌握折射定律的关键，也是难点。在高中阶段我们只研究在两种介质中，并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律。

二、重难点分析

根据以上的教材分析，我确定了本节课的重点是折射定律的应用以及对光的折

光路图专题训练——规范作图

考点一：光的反射

1、有一束光沿AO射入一个暗盒中的平面镜上，如图所示，若要使反射光线从小孔B射出，可以将平面镜上、下、左、右移动，使移动后的镜面与原镜面平行，试画出此时平面镜放置的位置，并完成光路。

2、小明的乒乓球掉到沙发下，小明同学借助平面镜反射灯光找到了乒乓球。图中已标示了入射光线与反射光线等，请在图中适当位置画出平面镜，并标出镜面与水平方向的夹角大小。 3、要想使与水平方向成30o角的太阳光，被平面镜反射后竖直照射到井底，确定图中平面镜的位置。（标明镜面与水平方向夹角的度数）

1题

考点二：平面镜成像

2题3题

（2013年武汉）4、某同学利用两支同样的蜡烛等实验器材探究平面镜成像的特点。他在白纸上记下了两支蜡烛的位置，如图所示，A、B分别表示两支蜡烛，请画出该同学在S处看到蜡烛在平面镜中所成像的光路图（保留作图痕迹）

5、如图所示MN为水平地面，AB为一平面镜，S为放置在地面上的一点光源，L为地面上一堵墙，试在图中确定墙右侧地面被光照亮的范围。

4题 5题

6、如图所示，AB是水平放置并反射面朝下的平面镜，P为一竖直挡板，它的左边有一物体S，问：人在档板右侧的什么范围内可以通过

说课稿

尊敬的各位领导、老师、亲爱的同学们，大家下午好！

今天我说课的题目是：人教版选修3-4 第十三章第一节的内容《光的反射和折射》第1课时。接下来我将从以下六个方面进行我的说课：说教材、说重难点、说学情、说教法学法、说教学过程、说板书设计。

一、教材分析

光现象与我们的生活息息相关，我们能够看到外面世界丰富多彩的景象，就是因为眼睛接收到了光。本节课的主要内容是光的反射定律、折射定律和折射率的公式，而折射率是一个全新的知识点，它对于理解第二节的全反射非常重要。两个定律既是本节课的重点内容，又是本章的重点内容，学好本节课是学好后面几节课的基础。

高考考纲对本节课中，光的折射定律是Ⅱ类要求，对折射率是Ⅰ类要求。

本节课是光学的第一小节，教材在节前首先介绍了光学的发展史。正文直接由生活中的反射和折射现象回顾初中所学知识，接着由光的折射现象中折射角与入射角的定性关系直接给出了光的折射定律。折射定律是研究几何光学的重要法宝，是全章的重点，折射率是掌握折射定律的关键，也是难点。在高中阶段我们只研究在两种介质中，并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律。

二、重难点分析

根据以上的教材分析，我确定了本节课的重点是折射定律的应用以及对光的折

13.1光的反射和折射 班级 姓名

【自主学习】

一、反射及反射定律

（1）光的反射：光从一种介质射到它与另一种介质的______时，一部分光会返回到第一种介质的现象。

（2）反射定律：反射光线与入射光线、法线在______，反射光线与入射光线分别位于法线的______；反射角____入射角。 二、折射及折射定律

（1）光的折射:光从一种介质照射到两种介质的________时，一部分光进入另一种介质的现象。

（2）折射定律：折射光线与入射光线、法线处在________内，折射光线与入射光线分别位于_________的两侧，_________与折射角θ2的正弦成正比，即________=n12 （3）光路可逆性：在光的反射现象和折射现象中，光路都是_______的。 三、折射率：

（1）定义：光从_________射入某种介质发生折射时，入射角θ1的________与折射角θ2的________之比，叫该介质的绝对折射率，简称折射率，用________表示。 （2）定义：n= _____。

（3）折射率与光速的关系：光在不同介质中的________不同，且都________（

七彩教育网 www.7caiedu.cn 免费提供Word版教学资源

第14章 光的反射和折射 单元检测

一、本题共10小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。

1．在教室课桌的正上方挂有一个发光的日光灯，晚上将一支钢笔平行日光灯放于课桌正上方，当钢笔距课桌较近时，可在课桌上看到比较清晰的钢笔影子，将钢笔逐渐向日光灯靠近，钢笔的影子逐渐模糊不清，这主要是由于 （ ） A、发生了明显的衍射现象， B、桌面后来未处于钢笔的影区， C、桌面后来未处于钢笔的半影区， D、桌面后来未处于钢笔的本影区。 2．在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．如图14—1所示，若光束不是平直投射到光盘的盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生折射，从而改变行进的方向．因为光的频率越高，对介质的折射率越大，故红色与蓝色激光的偏折程度不同，下列相关的说法正确的是 A．图中①是红光，②是蓝光

图14—1 B．“光驱”中的光指的是激光

C．激光光子比普通色光光子的能量要高

D．光盘记率信息的密

光的反射和折射导学案

编制人：胡文桓 审核人： 使用时间： 学生姓名： 第 小组 【学习目标】

1.认识光的反射及折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义 2.理解折射定律，会用折射定律解释相关光现象和计算有关问题 3.理解折射率的概念，会测定玻璃的折射率 【使用说明】

1． 依据学习目标，自学反射、折射、折射率等相关概念

2． 依据预习学案再通读教材，进行知识梳理，勾划重点知识，将自己的疑问记下来，并写

上提示语、标注符号；独立、认真完成预习学案。 【课前预习】

光从一种介质射入另一种介质时，一般会发生什么样的现象？

光的反射： 光的折射：

【课内探究】 一、折射定律：

光在折射时遵循什么样的规律？

入射角： 折射角： 法线：

观察实验：让一束光由一种介质斜射入另一种介质表面时，改变入射角时，发现折射角________

【问题】折射角和入射角之间有什么样的关系？

1621年，荷兰数学家斯涅耳在分析了大量的实验数据后终于找到了两者之间的关系，并把它总结为光的折射定律。 光的折射定律：

注意：在光的反射和折射现象中，光路是可逆的！

二、折射率：

（一）折射率的定义

sin?1sin?2

?n