4.1 光的折射（教学课件）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第一节 光的折射 主讲老师： 20XX.XX.XX 目录 03 实验：测定玻璃的折射率 01 02 折射率 折射定律 课堂引入 观察以下视频，你知道射水鱼在水中能准确射中水面上不远处的小昆虫。水中的鱼看到小昆虫在什么位置？是在昆虫的上方还是下方？ 课堂引入 为什么泳池水看起来比实际的浅呢？ 海市蜃楼是怎么形成的？ 光的折射 第一部分：折射定律 （一）光的反射 阳光照射水面时，我们能够看到水中的鱼和草，同时也能看到太阳的倒影，这说明什么？ 光从第 1 种介质射到该介质与第 2 种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作光的反射。 光的反射有什么规律？ 入射光线 反射光线 法线 入射角 反射角 光路可逆 界面 （1）反射光线与入射光线、法线在同一平面 （2）反射光线和入射光线分居法线两侧 （3）反射角等于入射角 （二）实验演示 认真观察实验，光从玻璃中入射到空气中，发生了什么现象？ 一部分反射了反射， 一部分传播到空气中 光的折射有什么规律？ （三）光的折射 1.光的折射 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。 N N′ 空气 玻璃 i r O A B 界面 法线 入射光线 折射光线 入射角 折射角 ( ( 反射光线 （三）光的折射 (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，折射角小于入射角 (4)当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角 (5)当入射角增大时，折射角也随着增大 2.光的折射定律 N N′ 空气 玻璃 i r O A B 界面 法线 入射光线 折射光线 入射角 折射角 ( ( 反射光线 入射角与折射角有什么定量关系呢？ （三）光的折射 以光从空气射入玻璃为例，折射角和入射角的关系 入射角i 10 30 40 50 60 70 80 折射角r 6.6 19.5 25.4 30.7 35.3 38.8 41.1 i / r 1.51 1.54 1.57 1.63 1.70 1.80 1.95 sini/sinr 1.51 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 实验结论：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 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？ （三）光的折射 sini/sinr 1.51 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 入射角i 10 20 30 40 50 60 70 80 折射角r 6.6 13.2 19.5 25.4 30.7 35.3 38.8 41.1 玻璃 水 折射角r 7.5 14.9 22.1 28.9 35.2 40.6 45 47.8 sini/sinr 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 sini/sinr 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。 （三）光的折射 斯涅耳 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。 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: （三）光的折射 说明： （1）折射现象中光路是可逆的； （2）光的传播方向:光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一般要发生变化。并非一定变化,当光垂直界面入射时,传播方向就不发生变化。 （3）光的传播速度:光从一种介质进入另一种介质时,传播速度一定发生变化,当光垂直界面入射时,光的传播方向虽然不变,但也属于折射,光传播的速度发生变化。 第二部分：折射率 （一）思考与讨论 你还能发现什么规律？ 常数与介质有关系，是一个反映介质的光学性质的物理量。常数越大，光线以相同入射角从真空斜射入这种介质时偏折的角度越大。 （二）折射率 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: （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。 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。用符号 n 表示。 说明： (4)光从一种介质进入另一种介质时,折射角与入射角的大小关系不要一概而论,要视两种介质的折射率大小而定。 (5)当光从折射率小的介质斜射入折射率大