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

　光的反射和折射 知道光在反射和折射时的光路可逆 学习目标 理解光的反射定律和折射定律，并能用来解释和计算有关问题 理解折射率的定义及其与光速的关系，并能用来进行有关计算 光的反射 反射现象 光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象。 反射定律 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． S S’ 点光源 虚像 平面镜 i r i r = 虚像与光源关于镜面对称 入射角 反射角 平面镜成像特点 A’ 等大、正立、虚像 B’ A B 竖直墙上挂着一面平面镜，我们想从镜里看到完整的自己，假设我们的身高为h,请问镜子的竖直宽度至少多少？ 光路可逆 P 请只用一把刻度尺画出某点光源发出的已知光线的反射光线和过P点的反射光线及其入射光线。 2 平面镜不动，入射光线绕入射点旋转角度，反射光线也向相反的方向旋转角度 入射光线不动，平面镜绕入射点旋转角度，反射光线也向相同的方向旋转角度 P 障碍物 请只用一把刻度尺画出人眼在P点位置通过平面镜观察到障碍物后面（图中障碍物右侧地面 ）的区域。 平面镜 点光源 小球 竖直墙面 小球做自由落体运动，请问小球在墙上的影子做什么运动？ 点光源 小球 竖直墙面 小球做平抛运动，小球没有与墙相碰，请问小球在墙上的影子做什么运动？ 在平静无风的海面上，向远处望去，有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁…… 光的折射 折射现象 光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会进入第2种介质的现象． 探究折射规律 i r 入射角 反射角 法线 空气 介质 入射角i(°) 折射角r(°) 10 6.7 1.49 1.49 20 13.3 1.50 1.49 30 19.6 1.53 1.49 40 25.2 1.59 1.51 50 30.7 1.63 1.50 60 35.1 1.71 1.51 70 38.6 1.81 1.50 80 40.6 1.97 1.51 从表格中记录的数据，你发现了什么规律？ 为一个定值。 威里布里德·斯涅耳荷兰莱顿人，数学家和物理学家，曾在莱顿大学任教授。 斯涅耳发现折射定律 大约是在1621年，斯涅耳通过实验确立了开普勒想发现而没有能够发现的折射定律．当时斯涅耳注意到了水中的物体看起来象漂浮的现象，并试图揭开其中的奥秘．由此便引出了他对折射现象的研究．在总结托勒密、开普勒等前人的研究成果后，斯涅耳做了进一步的实验．在实验中，斯涅耳应用开普勒的方法发现了光的折射定律. 热爱自然 好奇自然 探索自然 实验探究 揭秘自然 共面 折射定律 两侧 正比 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的两侧 入射角i的正弦与折射角r的正弦成正比，即＝n21(式中n21是比例常数) i r 入射角 折射角 法线 介质2 介质1 分界面 ＝n21 折射定律 介质2相对介质1的折射率 两侧 法线两侧 分界面两侧 共面 在物理学中，把光从真空或空气射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦和折射角r的正弦的比值，叫做这种介质的折射率 。用n表示。 折射率 真空或空气的折射率为1 ＝n 而言 折射率大的，叫光密介质 折射率小的，叫光疏介质 光发生折射的原因探究 根据惠更斯原理，光发生折射的原因是光在不同介质中传播的速度不同。 n＝ 介质的折射率 光在介质中传播的速度 光在真空中传播的速度 n＝ ＝ ＝ n＝＝ ＝n 光的色散 原因探索 不同颜色的光的折射率不同，频率越高，折射率越大。 红橙黄绿蓝靛紫， 频率越来越高，折射率越来越大，介质中传播的速度越来越小。 请分析彩虹形成的原因？ 光的折射 神奇的自然 科学的奥秘 传承经典 创新未来 体验味道 折射率的计算 光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直(真空中的光速c＝3.0×108 m/s)． (1)画出折射光路图； (2)求出玻璃的折射率； (3)当入射角变为45°时， 折射角的正弦值多大？ 介质 i r 空气 i ＝n 太明论理 ＝ n= ＝n = 跟我走 大显身手 例1 如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC边入射，经棱镜折射后从AC边射出．已知∠A＝θ＝60°，光在真空中的传播速度为c.求： (1)该棱镜材料的折射率； (2)光在棱镜中的传播速度． 解 β＋γ＝60° φ＋ ∠A ＝90° φ＋ α＝90° n＝＝ n＝ n＝ v＝ 跟我走 大显身手 例2 现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，所以标