4.1 光的折射定律 课件-福建省莆田第二中学2020-2021学年高二物理鲁科版选修3-4

第1 节 光的折射定律 光通过三棱镜时的折射现象 引入：光的反射现象 光被两种介质的界面反射回原来的介质中 平面镜 入射光线 反射光线 法线 入射角 反射角 * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com （1）反射光线、入射光线和法线同平面 （2）反射光线和入射光线分居法线两侧 （3）反射角和入射角相等 光路可逆 * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 一、折射角与入射角的定量关系 1、有趣的光的折射现象 2、光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射． 玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？ 实验原理： 1、根据折射率的定义： 要测折射率，必须知道与一个折射现象对应的折射角和入射角。 空气 玻璃 i=? r=? 界面 法线 测定玻璃的折射率 实验过程： 某介质的折射率，等于光在真空中的速度c与光在介质中的速度v之比： （n＞1） 光在不同介质中的速度不同，这正是发生折射的原因。 研究表明： c v n= i r 折射定律（斯涅耳定律） 光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。 折射光线 入射光线 空气 水 入射角 折射角 * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com ①折射光线、入射光线、法线在同一平面内 ②折射光线和入射光线分居法线两侧 入射角、折射角有什么关系呢 ？ * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com ③当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角 ⑤当入射角增大时，折射角也随着增大 ④当光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角 空气 水 * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 光的折射的一般规律 光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变． 在折射时光路是可逆的． 人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角i和折射角r的数据中寻求两者之间的定量关系。 * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com ⑥入射角的正弦和折射角的正弦成正比 空气----水 n 大于 1 水----空气 n 小于 1 * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 二、折射率的意义 1、定义：物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角与折射角的正弦之比n，叫做这种介质的折射率． 2、光发生折射的原因：光在不同介质的速度不同 3、 几种介质的折射率： 4、真空本身的折射率 n =1，所有介质的折射率大于1 介质 折射率 金刚石 2.42 二氧化碳 1.63 介质 折射率 岩盐 1.55 酒精 1.36 水晶 1.55 玻璃 1.5-1.8 水 1.33 空气 1.00028 例：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。 G Ｂ Ａ d C A F D O B C O 因底面直径和桶高相等,由此可知 ∠AOF= ∠ABG=450 又∵OD=2CD 油的折射率 光在油中的传播速度 解: C B A G D F 光的折射 折射率n 1.反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害 2.定义式 ＝n－－光从真空中进入介质 （ 1/n＝ －－光从介质进入真空） 3.决定式: n= c/v n>1 绝对折射率 课 堂 小 结 光的折射 光的折射定律 三线共面 ＝常数 sinθ1 / sinθ2 sinθ1 / sinθ2 sinθ1 / sinθ2 $