4.1光的折射 课件 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第四章 《光》 第1节 《光的折射》 折射角和入射角存在什么关系呢? 光在折射时遵从什么规律? 一、光的折射 折射角和入射角存在什么定量关系呢? 光由空气斜射入水中时: 入射角 折射角 > 光由水斜射入空气中时: 入射角 折射角 光垂直射入时: 入射角 折射角 < = 一、光的折射 随着入射角的不断增大,折射角 。 增大 二、实验原理 用插针法确定光路,找出跟入射光线相对应的出射光线,用量角器测入射角θ1(30°,45°,60°)和折射角θ2,根据数据计算出 和 三、实验器材 玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。 一、实验目的 三、实验:测定折射角和入射角的定量关系 测定折射角和入射角的定量关系 N N’ O A O’ C D a a’ P1 P2 P3 P4 =30° N N’ O A O’ C D P1 P2 P3 P4 a a’ 四、实验步骤 =30° N N’ O A O’ C D P1 P2 P3 P4 a a’ (1)入射光线和出射光线确定得不够精确,因此要求插大头针时,两大头针间距应适当大一些。 (2)入射角和折射角的测量造成误差,故入射角应适当大些,以减小测量的相对误差。 五、误差分析 入射角 10 30 40 50 60 70 80 折射角 6.6 19.5 25.4 30.7 35.3 38.8 41.1 / 1.51 1.54 1.57 1.63 1.70 1.80 1.95 sin/sin 1.51 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 以光从空气射入玻璃为例 思考:如果将玻璃换成其它介质,入射角和折射角的正弦之比是否具有相同的结论? 折射角和入射角存在什么定量关系呢? 实验结论: 入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 sin/sin 1.51 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 入射角 10 20 30 40 50 60 70 80 折射角 6.6 13.2 19.5 25.4 30.7 35.3 38.8 41.1 玻璃 水 折射角 7.5 14.9 22.1 28.9 35.2 40.6 45 47.8 sin/sin 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 金刚石 折射角r 4.1 8.1 11.9 15.4 18.5 21 22.9 24 sin/sin 2.42 2.43 2.42 2.42 2.41 2.42 2.41 2.42 总结:光从一种介质进入到另一种介质时,总有入射角的正弦与折射角的正弦之比相等。 折射光线,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;入射角的正弦与折射角的正弦成正比,即: 斯涅耳 斯涅耳把它总结为光的折射定律(refraction law): 说明: (1)n的大小与θ1和θ2无关,与介质和入射光的频率有关,对于确定的介质,n是定值,不能说n∝sinθ1或n∝1/sinθ2 (2)折射率无单位,任何介质的折射率皆大于1。 2.定义式: 1.定义:光从真空(空气)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。用符号 n 表示。 (3)折射率反映介质对光的偏折作用,n越大光线偏折越厉害。 二、折射率 (4)光在不同介质中的传播速度不同。 空气对光的传播影响很小,可以作为真空处理 不同颜色的光在同一介质中速度不同,介质的折射率还等于光在真空中传播的速度C,与光在这种介质中的传播速度V的比值 1. 光的折射定律 折射光线,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;入射角的正弦与折射角的正弦成正比 2. 折射率 课堂小结