4.1 光的折射-【帮课堂】2021-2022学年高二物理同步精品讲义（人教版2019选择性必修第一册）

4.1 光的折射 SHAPE \* MERGEFORMAT 课程标准 课标解读 1.通过观察，认识折射现象。 2.了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折现象。 3.了解光在发生折射时，光路的可逆性。 1. 折射定律的应用以及对光的折射率的理解。 2. 用光的折射规律解释生活中的现象。 SHAPE \* MERGEFORMAT 知识点01 光的折射定律 1.内容：当光从一种介质进入另一种介质时，在界面上光的传播方向发生了明显的改变，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，这就是光的折射定律． 2.公式：＝n. 【即学即练1】(多选)根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是(　　) A． 人看到的是鱼的实像，位置变浅了些 B． 人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些 C． 鱼看到的是人的实像，位置偏低了些 D． 鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些 【答案】BD 【解析】人看到的是鱼发出的光线经过水面折射后进入人眼，射入人眼的光线的反向延长线相交后形成的虚像，光线从水射向空气中时，折射角大于入射角，作出从鱼S1发出的两条光路，将折射光线反向延长，得到的交点为人所看到的鱼的虚像S1′，如图所示，可以看出虚像的位置变浅了，B正确，A错误；同理，鱼看到的是人发出的光线经过水面折射形成的虚像，根据光路可逆原理，鱼看到人的虚像的位置偏高了，D正确，C错误． 知识点02 折射率 1．折射率反映介质使光偏折的性质．某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝. 2．同一种介质对不同频率的光发生折射时，折射率是不同的，折射率是随着光的频率的增大而增大的． 3．色散：当一束白光以某个角度入射介质时，由于各种色光的折射角不同，各种色光就分开了，这种现象叫光的色散． 4．测定材料的折射率的原理是折射定律，用插针法描绘光路. 【即学即练2】用a、b、c、d表示四种不同颜色的单色点光源，若：①将a、b、c放在水中相同深度处，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大　②分别用b、c和d发出的单色光在相同条件下做双缝干涉实验，b光的亮条纹间距最大　③a、c和d发出的光在同种玻璃中传播，d光的传播速度最大；则推断同种介质对a、b、c、d发出的光的折射率正确的是(　　) A． nb＜nd＜nc＜na B． nb＜na＜nd＜nc C． na＝nb＝nc＝nd D． nb＝na＜nd＝nc 【答案】A 【解析】将a、b、c放在水中相同深度处，在水面上方同等条件下观测发现b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大，说明na、nb、nc相比nb最小，nc＜na；分别用b、c和d发出的单色光在相同条件下做双缝干涉实验，b光的亮条纹间距最大，说明在b、c、d三种光中，b光的波长最长，频率最小，故nb、nc、nd相比，nb最小；a、c和d发出的光在同种玻璃中传播，d光的传播速度最大，说明na、nc、nd相比，nd最小；综上可知，nb＜nd＜nc＜na，故选项A正确． SHAPE \* MERGEFORMAT 考法01探究光的折射定律 1．折射定律(如图所示) 折射光线与入射光线和法线处在同一平面内，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，即＝n. 2．在折射现象中光路是可逆的，即如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射． 3．折射率 (1)定义式：n＝. (2)决定式：n＝，由此可知，任何介质的折射率n都大于1.(填“大于”、“小于”或“等于”) (3)理解：①折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关． ②各种介质的折射率是不同的． 【典例1】一束单色光从空气射向某种介质的表面，光路如图所示．则该介质的折射率为(　　) A． 2.00 B． 1.73 C． 0.58 D． 0.50 【答案】B 【解析】由题单色光从空气射向该介质时，入射角i＝60°，折射角r＝30°，则该介质的折射率为 n＝＝≈1.73，故选B. SHAPE \* MERGEFORMAT 题组A 基础过关练 一、单选题 1．折射现象中，下列说法正确的是（　　） A．折射角一定小于入射角 B．折射率跟折射角的正弦值成反比 C．折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍 D．折射率大的介质，光在其中传播的速度小 【答案】D 【解析】A．折射现象中，折射角和入射角的大小关系与介质的疏密有关系，故A错误； BC．根据折射定律，有 故B错误；C错误； D．根据关系式，有 可知，折射率大的