内容正文:
第4章 光的折射与全反射
第1节 光的折射定律
第4章 光的折射与全反射
第4章 光的折射与全反射
目标导航
1.理解光的折射定律,能应用折射定律解释一些常见的自然现象.(重点+难点)
2.知道折射率的意义,知道折射率与光速的关系.(重点)
3.能应用折射定律分析视深问题.
4.会测定介质的折射率.(重点)
第4章 光的折射与全反射
一、折射角与入射角的定量关系
1.光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,________ 会改变,这种现象叫做光的折射.
传播方向
新知初探•自学导引
第4章 光的折射与全反射
2.入射角与折射角的定性关系
入射角:___________与法线间的夹角,一般用i表示.
折射角:__________与法线间的夹角,一般用r表示.
实验表明:当入射角变化时_______随着改变.
入射光线
折射光线
折射角
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3.斯涅耳定律(折射定律)
入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数,即___________=n.
eq \f(sini,sinr)
第4章 光的折射与全反射
想一想
1.在光的反射中光路是可逆的,光的折射现象中光路可逆吗?
提示:与光的反射一样,光的折射现象中光路也是可逆的.
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二、折射率的意义
1.定义
光从________射入某种介质发生折射时,入射角i的正弦与折射角r的______之比.用n表示.
2.定义式
n=______.
真空
正弦
eq \f(sini,sinr)
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3.折射率与光速的关系
光在不同介质中的___________不同,且都小于光在真空中的传播速度;某种介质的折射率,等于光在真空中的速度与光在这种介质中的________之比,即___________.
传播速度
速度
n=eq \f(c,v)
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想一想
2.光由真空射入介质时,折射率一定大于1吗?
提示:由n=eq \f(c,v)知,由于光在介质中的速度v小于光在真空中的速度,所以折射率n总大于1.
第4章 光的折射与全反射
三、测量介质的折射率
1.在测量介质的折射率的实验中,作出的光路图如图所示.
图中AO为___________,OE为__________,NN′为_______,i是________,r是_________,玻璃折射率的表达式n=_________.
入射光线
折射光线
法线
入射角
折射角
eq \f(sini,sinr)
第4章 光的折射与全反射
想一想
3.光线斜射入两面平行的玻璃砖时,入射光线和出射光线满足什么关系?
提示:若把入射光线延长交至玻璃砖底面,由几何关系不难发现入射光线和出射光线平行.
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四、对折射现象的解释
1.水中的物体看起来比实际的要____,这是因为水的折射率________空气的折射率,光从水中射入空气时,折射角______入射角.
浅
大于
大于
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2.一束白光射入三棱镜时会发生______现象,这是因为不同颜色的光在同一介质中的__________不同,折射率______,其中红光的传播速度_____,折射率______,经三棱镜后偏折程度最小,_____ 光的传播速度最小,折射率______,经三棱镜后偏折程度最明显.平常我们所说的某介质的折射率是指七种色光的___________.
色散
传播速度
不同
最大
最小
紫
最大
平均折射率
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想一想
4.早上太阳升起在地平线上时,它的实际位置是在地平线上吗?
提示:不是.由于光从真空进入空气时发生折射,入射角大于折射角,光线向下偏折,而人眼是根据直线定位的,故逆着折射光线看过去,看到的是太阳的像在地平线上,而太阳实际上是在地平线以下.
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要点一 对折射定律的理解
学案导引
(1.)光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一定发生改变吗?
(2.)光发生折射时,折射角总小于入射角吗?
要点探究•讲练互动
第4章 光的折射与全反射
1.对折射定律的理解
(1)“同面内”:“折射光线与入射光线、法线在同一平面内”,这句话大体上说明了三线的空间位置:折射光线在入射光线与法线决定的平面内,即三线共面.
(2)“线两旁”:“折射光线与入射光线分居在法线两侧”,这句话把折射光线的位置又作了进一步的确定,使得折射光线的“自由度”越来越小.(i>0)
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(3)“正比律”:“入射角的正弦与折射角的正弦成正比”,即eq \f(sini,sinr)=n,折射角r随入射角i的变化而变化,入射角i的正弦与折射角r的正弦之比是定值,当入射光线的位置、方向确定下来时,折射光线的位置、方向就确定了.
所以,光的折射定律是