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 4.1 光的折射 第四章 光 1. 折射定律 水中的鱼看到昆虫在什么位置？是在昆虫实际位置的上方还是下方？ 泳池水看起来比实际的浅 海市蜃楼 光的折射 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.这说明了什么？ 光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中. 光的折射 光的反射 P85 光从玻璃中入射到空气中 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. 观察折射现象 总结折射规律 P85 P86 垂直入射时， 传播方向不发生改变 传播速度一定改变 斯涅耳 定律： 光从真空垂直界面射入某种介质中，这属于折射吗？这种介质中的光速与真空中的光速相同？ 仍然属于折射 光线虽然不偏折，但 光的传播速度仍然发生变化 2. 折射率 P86 n 反映介质对光的偏折作用 ， P86 n 与介质和入射光频率有关 n 没有单位 r i P87 可以说n与v成反比 光从n小的介质斜射入n大的介质时,入射角大于折射角 光从n大的介质斜射入n小的介质时,入射角小于折射角 θ1是真空(空气)中的光线与法线的夹角,不一定是入射角; θ2是介质中的光线与法线的夹角,不一定是折射角。 介质的折射率和密度没有必然的联系,密度大,折射率不一定大。 ， 1、定义式中θ1一定是入射角吗？ 2、介质密度越大,折射率越大 观察与思考 颜色 项目　　　　　 红橙黄绿青蓝紫 频率 低→高 波长 大→小 同一介质中的折射率 小→大 同一介质中的速度 大→小 临界角 大→小 总结提升 应用反射定律和折射定律解题的步骤 (1)画出光路图. (2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系 (3)利用反射定律、折射定律及几何规律列方程求解 “铅笔弯折之谜” 空气 水 A A´ 界面 水中鱼的实际位置比看上去的要深 潭清疑水浅 3. 实验：测量玻璃的折射率 插针法 实验步骤: 1.用图钉把白纸钉在木板上. 2.用直尺画一条平行于玻璃砖一个面的一条直线aa′作为界面，过aa′上一点O作垂直于aa′的直线NN′作为法线，过O点画一条入射光线AO，使入射角θ1适当大些，如图所示. 3.在AO线上竖直地插两枚大头针P1、P2，在白纸上放上被测玻璃砖，使玻璃砖的一个面与aa′重合. 4.沿玻璃砖的另一侧面用直尺画一条直线bb′. 5.在玻璃砖bb′一侧白纸上竖直地立一枚大头针P3，调整视线，同时移动大头针P3的位置，当P3恰好能同时挡住玻璃砖aa′一侧所插的大头针P1、P2的像时，把大头针P3插好. 6.在玻璃砖bb′一侧再竖直地插一枚大头针P4，使P4能挡住P3，同时也能挡住P1、P2的像. 7.记下P3、P4的位置，移去玻璃砖，拔去大头针，过P3、P4连一条直线BO′交bb′于O′点，连接OO′，OO′就是入射光线AO在玻璃砖内的折射光线，折射角为θ2. 8.用量角器量出入射角θ1和折射角θ2的大小. 9.改变入射角θ1，重复上面的步骤三、四次，量出入射角和折射角. 数据分析： 1.计算法：多次测量入射角和折射角，代入 n＝ 求出多个n的值，然后取其平均值. 2.图像法：求多组入射角与折射角的正弦值，作出图像如图，为一条过原点的直线，斜率为折射率. 3.单位圆法：以入射点O为圆心，一定长度为半径画圆. 注意事项： 1.玻璃砖适当厚一些，玻璃砖在纸上的位置不可移动 2.不能用手触摸玻璃砖光洁的光学面，更不能把玻璃砖当尺子用. 3.大头钉竖直插在白纸上，且P1与P2、P3与P4间的距离适当大些，以减小确定光路方向时造成的误差. 4.实验中入射角不宜过小或过大，否则会使测量误差增大. 六、实验误差分析 1.误差来源：入射光线和出射光线确定得不够精确； 入射角和折射角的测量造成误差 2.减小误差方法 (1)所用玻璃砖宽度宜在5 cm以上，宽度太小测量误差较大． (2)入射角宜在15°～75°范围内． (3)在纸上画aa′，bb′两条线时，应尽量准确地与玻璃砖的两个平行的折射面重合，这样，两交点O、O′才能与光线的实际入射点和出射点较好地相符，否则将使画出的玻璃中的光路与实际情况偏离． 作业 Lavf58.20.100 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 sin θ1＝，sin θ2＝，OE＝OE′， 则n＝＝ . 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.20.100 学科网版权所有 $$