内容正文:
4.1光的折射
第四章
光 学
弯折的筷子
三日同辉
一、光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变的现象
请观察
二、光的折射定律
折射光线与入射光线、法线在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
请观察
三、折射率
2.定义式
3. 说明:
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。
(2)n的大小与介质有关,与i和r无关,对于确定的介质,n是定值.
(1)折射率无单位,任何介质的折射率皆大于1。
(3)物理意义---反映介质对光的偏折能力的大小
(4)折射的原因---光在不同介质中的速度不同。
真空折射率 = 1
1、插入水中的筷子为什么会弯折?
人看水中的物体,看到的是物体的虚像,像的位置比物体的实际位置偏高,人感觉筷子弯折了,杯中的水也变浅了。
请思考
2、水中的鱼看岸上的景物会是怎样的情景?
请思考
3、如果没有大气,将迟一些看到太阳还是早一些看到太阳?
请思考
1、如图一个储油桶的底面直径与高均为d.当桶内没有油时,从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时,仍沿AB方向看去,恰好看到桶低上的点C,CB两点距离d/4.求油的折射率和光在油中传播的速度。
B
A
d
C
O
D
N
Nˊ
θ2
做一做
2、如图,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点),然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上,小标记位于AC边上.D位于AB边上,过D点作AC边的垂线交AC于F.该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察,恰好可以看到小标记的像;过O点作AB边的垂线交直线DF于E;DE=2 cm,EF=1 cm.求三棱镜的折射率.(不考虑光线在三棱镜中的反射)
解析 过D点作AB边的法线NN′,连接OD,则∠ODN=α为O点发出的光线在D点的入射角;设该光线在D点的折射角为β,如图
式中n为三棱镜的折射率 由几何关系可知
β=60°∠EOF=30° 在△OEF中有EF=OEsin ∠EOF
由③④式和题给条件得OE=2 cm
根据题给条件可知,△OED为等腰三角形,有α=30°
做一做
Lavf58.29.100
Lavf58.29.100
Sheet3
折射角度 入射角度 入射弧度 折射弧度 入射角sin 折射角sin
1 0 0 0 0 0 0
2 10 7 0.1745327778 0.1221111111 0.1736480325 0.1218078683
3 20 16 0.3490655556 0.2791111111 0.3420198663 0.275501268
4 30 19 0.5235983333 0.3314444444 0.499999617 0.3254091955
5 40 24 0.6981311111 0.4186666667 0.642787158 0.406542639
6 50 32 0.8726638889 0.5582222222 0.7660439693 0.529679128
7 60 35 1.0471966667 0.6105555556 0.8660249615 0.5733227317
8 70 38 1.2217294444 0.6628888889 0.9396922678 0.6153964901
9 80 42 1.3962622222 0.7326666667 0.9848075482 0.6688543933
折射弧度 0 0.17453277777777779 0.34906555555555557 0.52359833333333328 0.69813111111111115 0.87266388888888891 1.0471966666666666 1.2217294444444444 1.3962622222222223 0 0.12211111111111111 0.27911111111111114 0.33144444444444449 0.41866666666666669 0.55822222222222229 0.61055555555555563 0.66288888888888897 0.73266666666666669
折射角sin 0 0.17364803248493949 0.34201986626357084 0.4999996169872557 0.64278715796026864 0.76604