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

人教版普通高中物理 选择性必修第一册 4.1光的折射（一） 1551年4月,被敌人围困的马德堡城上空,出现了三个太阳。 城内的人非常恐慌,以为世界末日即将来临。出乎意料的是敌军马上撤退了。原来,敌军久攻不下,又见三日凌空,以为是老天不让攻打此城。 这一奇景挽救了全城人的性命。 筷子弯了 三日同辉醉斜阳 铅笔断了 白光色散了 观看视频并思考：为什么会出现三日同辉？加水之后为什么就能看到硬币了？ 一、光的折射 1.定义：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。 2.光的折射规律 ① 三线共面，法线居中 ② 折射角θ2随入折射角θ1的增大而增大 ③ 折射光路是可逆的 空气远，其他近 ④ 注：无论光是从空气射入水还是水射入空气 都有θ气>θ水 折射角θ2随入折射角θ1的增大而增大减小而减小，这只是定性关系。那么入射角和折射角之间究竟有什么定量关系呢？ 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。 1621年，荷兰数学家斯涅耳终于找到了入射角和折射角之间的定量关系。 斯涅耳（荷兰） 光由空气射入玻璃时入射角i和出射角r的数值表 i r 空气 玻璃 N N' A O B 荷兰数学家斯涅耳在分析了大量实验数据后，找到了i、r间的定量关系，并把它总结为光的折射定律（refraction law） 二、光的折射定律（斯涅耳定律） 1.折射光线、入射光线、法线在同一平面内； 2.折射光线、入射光线分居法线两侧。 3.入射角的正弦与折射角的正弦成正比。 θ1 θ2 空气 玻璃 N N' A O B 式中 n12 是比例常数，它与入射角、折射角的大小无关，只与两种介质的性质有关。 （比值法定义） 8 8 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 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。 3.物理意义：反映介质的光学特性，即该介质对光的偏折能力的大小。 三、折射率 5.对折射率的理解 ④七色光从红到紫二率n、f和偏折角依次增大，v、λ依次减小。 ①折射率无单位，真空（空气）n=1，其它介质的折射率n>1。 10 ⑤折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。 a.同一种介质中，频率越大的光折射率越大，传播速度越小。 b.同一种光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。 做一做、议一议，耳听为虚，眼见也未必为实！请根据光的折射定律尝试作出光路图解释以下现象： 1.水杯中的筷子弯了、铅笔断了； 2.从岸上看水中的鱼鱼变浅了； 3.水中的鱼看到岸上的树变高了； 4.由于大气层的存在日出提前了； 5.沙漠或海岸附近看到了海市蜃楼。 岸上观鱼鱼升高（变浅） 岸上观鱼“鱼升高”，水中观鸟“鸟变高”。 ——看到的像都变高了 七色光从红到紫二率n、f和偏折角依次增大，紫光折射率最大偏折的“最狠”，红光折射率最小，偏折最小。 海市蜃楼 课堂精练 √ √ ①无论是光的折射，还是反射，光路都是可逆的.(　　) ②入射角越大，折射率越大.(　　) ③若光从空气射入水中，它的传播速度一定增大.(　　) ④根据n＝可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比.(　　) ⑤因介质的折射率只由介质本身决定，故同种介质中红光和紫光的折射率一定相同.（ ） ⑥同一种光在不同的介质中频率一定相同.（ ） √ × × √ 2.判断正误 × × 3.教材例题 √ S´ s i α i h H 分析：设一入射光的入射角i极小 O A 例1.从真空（或空气）观察正下方折射率为n的介质中距液面深度为H的物体，其视深是多少？ 视深问题 s´ s h H i α O A 分析：设一入射光的入射角极小 例2.从折射率为n的介质中，观察正上方距液面高度为H的物体，其视高为nH。 视高问题 感谢聆听 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $