4.1 光的折射 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第4章 光 4.1 光的折射 1.知道折射定律的内容，掌握折射定律的公式。 2.会熟练做出折射光路图，并能用折射定律进行有关的计算。 3.理解折射率概念，知道折射率与光速的关系，掌握折射率的决定式。 【重点】折射定律的内容，掌握折射定律的公式。 学习目标 新课引入 (1)光的反射：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光返回到第1种介质的现象。 (2)反射规律： 反射光线与入射光线、法线处在同一平面内；反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。 (3)在反射现象中光路可逆 一、光的反射 新课讲授 探究光的折射时的特点 水 界面 法线 空气 入射光线 折射光线 入射光线与法线的夹角θ1称为入射角； 折射光线与法线的夹角θ2称为折射角。 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。 ③当光从空气斜射入玻璃中时，入射角大于折射角 ④在光的折射现象中，光路是可逆的。 ⑤当光从玻璃斜射入空气中时，入射角小于折射角 ⑥垂直射入时，传播方向不变（特殊情况） ⑦入射角增大时，折射角也随着增大 （1）光的折射： 光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光进入到第2种介质的现象． (2)折射规律： 二、光的折射 入射角θ1 折射角θ2 玻璃 入射角(°) 折射角(°) 10 7.5 20 15 30 22 40 29 50 36 60 42 70 47 / 1.31 1.33 1.36 1.38 1.39 1.43 1.49 sin/sin 1.31 1.31 1.30 1.31 1.30 1.30 1.29 （光从空气射入水中） （光从空气射入玻璃中） 入射角(°) 折射角(°) 10 6.7 20 13.3 30 19.6 40 25.2 50 30.7 60 35.1 70 38.6 / 1.50 1.50 1.53 1.59 1.63 1.71 1.81 sin/sin 1.49 1.50 1.50 1.51 1.50 1.50 1.50 光从空气射入玻璃，入射角的正弦与折射角的正弦之比为定值，约为1.50 光从空气射入水，入射角的正弦与折射角的正弦之比为定值，约为1.30 （3）光的折射定律 ①内容： 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。 n12与入射角、折射角大小无关，只与两种介质的性质有关 1621年，荷兰数学家斯涅耳在分析了大量实验数据后，找到了两者之间的关系，并把它总结为光的折射定律。 ②表达式： ③在折射现象中，光路可逆 三、折射率 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、公式： 3、n反映介质的光学性质，只与介质有关 介 质 折射率 介 质 折射率 金刚石 2.42 岩 盐 1.55 二氧化碳 1.63 酒 精 1.36 玻 璃 1.5-1.8 水 1.33 水 晶 1.55 空 气 1.00028 折射率无单位 4、折射率n越大，光线偏折越大 5、研究表明： 6、光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时,入射角大于折射角； 光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时,入射角小于折射角。 （1）光在传播速度大于在介质中速度，n＞1 （2）介质的折射率n越大，光在该介质的传播速度越小 【例题】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n和光在油中传播的速度v Ｂ Ａ d C O D N Nˊ θ2 新课讲授 解：光路图如图所示，由几何关系：θ1=450 解决光的反射和折射问题的基本思路 新课讲授 (1)根据题意准确、规范地画出光路图，确定好界面和法线。(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系。在光路图中找出入射角、反射角和折射角（在折射时，注意光线是由空气到介质还是由介质到空气） （3）利用折射定律 、折射率和光速关系 、结合数学的三角函数的知识列式求解， （4）有的题目需要利用光路可逆原理辅助解题。 思考：为什么一束白光通过三棱镜后变成彩色光呢？ 结论：①白光是由不同颜色的光组成的。 ②棱镜对不 同色光的折射率不同。 四、光的色散 （一）光的颜色 光的颜色由频率决定，与介质无关。 1. 颜色顺序：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫 2. 波