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

第一节 光的折射 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？ 认真观察实验，光从玻璃中入射到空气中，发生了什么现象？ 光从第1种介质射到该介质与第2种介质的______________时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作______________；另一部分光会进入第2种介质，这个现象叫作____________。 分界面 光的反射 光的折射 （一）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 关于反射的几点说明 1、人眼能看到不发光的物体，是因为物体反射的光进到人的眼睛里 2、至少两条反射光线才能确定物体的位置，所以用一只眼看东西时很难确定物体的具体位置 3、圆形界面的法线沿圆半径方向 （二）光的折射 1.光的折射 产生折射原因：光在不同介质中的传播速度不同 折射具有什么规律呢？ （二）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？ （二）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？ （二）光的折射 sini/sinr 1.51 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 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。 （二）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、折射光线、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: 式中n12是比例常数，它与入射角、折射角的大小________，只与________________有关。 无关 两种介质的性质 （二）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。 例1　 如图所示，光线以入射角θ1从空气射向一透明的介质表面，光线在透明介质中的折射角为θ2，已知入射角的正弦与折射角的正弦之比n12＝ 。求：(1)当入射角θ1＝45°时，反射光线与折射光线的夹角θ为多大？(2)当入射角θ1为多大时，反射光线和折射光线垂直？ 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空气斜射入这种介质时偏折的角度越大。 （三）折射率 说明：（1）n的大小与θ1和θ2无关，反映了介质的光学性能，同一束光对于确定的介质，n是定值，不能说n∝sinθ1或n∝1/sinθ2 （3）折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1。 2.定义式: （2）表达式中θ1为真空（或空气）中的角，θ2为介质中的角。 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。 光在不同