4.1 光的折射 课件 -2025-2026学年高二上学期物理鲁科版选择性必修第一册

High School Physics 理解折射率的概念，知道折射率与光速的关系 理解光的折射定律，能够应用折射定律画出光路图，解决有关问题 02 会通过实验探究折射角与入射角的关系 01 03 重难点 重点 01 探究折射角与入射角的关系 (1)两图中，虚线表示什么？ 折射光线的反向延长线 (2)人们观察到水中的筷子和鱼的位置，比实际位置变浅了，产生这种现象的原因是什么？ 光从水射入空气发生了折射 公司logo 公司logo 情境导入 光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会改变的现象 i i' r 入射角i：入射光线与法线间的夹角 折射角r：折射光线与法线间的夹角 当入射角增大时，折射角也增大 公司logo 公司logo 核心知识 1.一束光从空气射向某介质在界面上发生反射和折射现象的光路图，下列判断正确的是 A.AO是入射光线，OB为反射光线，OC为折射光线 B.BO是入射光线，OC为反射光线，OA为折射光线 C.CO是入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线 D.条件不足，无法确定 √ 法线与界面垂直，根据反射角等于入射角，折射光线和入射光线位于法线两侧，可知CO为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线，故选C。 例题 02 光的折射定律 参考表格数据，光从一种介质斜射入另一种介质时，折射角与入射角成正比吗？ 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 1.51 80 40.6 1.97 1.51 答案　光从一种介质斜射入另一种介质时，折射角与入射角不成正比。 公司logo 公司logo 情境导入 光的折射定律(斯涅耳定律)：入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数。 折射定律 在光的折射现象中，光路可逆 表达式： = n i r 光从真空斜射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦与折射角r的正弦的比值n，称为这种介质的折射率，也称绝对折射率 公司logo 公司logo 核心知识 2.OCD是半径为R的半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径。一束单色光沿AO方向从真空射向OD界面，入射角为45°，折射光线与圆柱面的交点为B。已知∠OO1B=60°，则此玻璃的折射率为 A. B. C. D. √ 根据几何关系可知折射角为30°，则此玻璃的折射率n==，故选C。 例题 3.透过玻璃砖看字母，字母会显得高一些。假设玻璃砖的厚度为H，玻璃的折射率n=1.5。如果垂直于玻璃砖向下看，字母的视深是多少？ 答案　H 例题 用点O表示字母上的某一点，OA和OB是从点O射向玻璃砖上表面的光，光经折射后进入人眼，人感觉它们是从玻璃中的点D射出的，D即为眼睛看到的点O的像，AD就是字母的视深h，实际深度为H。 光由玻璃进入空气由光的折射定律= 及几何关系sin i=，sin r=，得n= 因为OB很靠近OA，所以OB≈OA，BD≈AD 因此n≈==，h≈=H，故垂直于玻璃砖向下看，字母的视深是H。 视深：当视线垂直于透明介质的界面时看到介质内部某点的像到界面的距离。 视深与实际深度的关系问题 公式： h= 视深 实际深度 透明介质的折射率 适用条件： 视线垂直于透明介质的界面观察 计算时，若入射角很小，折射角也很小，则有== 公司logo 公司logo 总结提升 03 折射率 一束由两种单色光组成的光从玻璃斜射入空气，在空气中变成了两束光。这两种单色光在玻璃中的折射率相同吗？ 不相同，不同单色光在相同介质中的传播速度不相同 折射率与光速的关系：某种介质的折射率n，等于光在真空中的 传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n= 公司logo 公司logo 观察与思考 折射率 n 物理意义：折射率是反映介质光学性质的一个物理量，它反映了光从空气（或从介质斜射入空气）斜射入介质时偏折的程度。 折射率越大，介质使光线偏折的程度越大 公司logo 公司logo 核心知识 折射率 n 折射率与光速的关系： n= 由于c>v，任何介质的折射率都大于1 公司logo 公司logo 核心知识 现象：一束白光射入三棱镜时，由于白光中不同色光的折射率不同，偏折程度就不同。 原因：不同颜色的光在同种介质中的传播速度不同，折射率也不同。 色散现象 同种介质中，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光红光的传播速度最大，折射率最小，偏折程度最小，紫光的传播速度最小，折射率最大，偏折程度最大 公司logo 公司logo 核心知识 (1)介质的折射率越大，光在这种介质中的传播速度越小。(　　) (2)介质的折射率越大，介质的密度也越大。(　　) √ × 辨析 4.(2025·福州市高二期末)教学、导赏人员一般都会使用激光笔来投映一个光点或一条光线指向物体。把半圆形玻璃砖放置在角度盘上(半圆形玻璃砖的圆心与角度盘的圆心重合)，激光笔发出的激光沿半径方向射入半圆形玻璃砖，其光路如图所示，已知真空中光速为c，由此可知，半圆形玻璃砖的折射率为　　　；激光在玻璃砖中的传播速度为　　　。 c 公司logo 公司logo 针对训练 由题图可知，入射角为45°，折射角为30°， 根据折射定律可得n==， 激光在玻璃砖中的传播速度为v==c。 (多选)如图所示，从点光源S发出一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的a、b间形成一条彩色光带。下列说法正确的是 A.a侧是红光，b侧是紫光 B.a侧是紫光，b侧是红光 C.三棱镜对a侧光的折射率小于对b侧光的折射率 D.在三棱镜中a侧光的速率比b侧光小 √ √ 公司logo 公司logo 针对训练 由题图可知，a侧光偏折程度大，三棱镜对a侧光的折射率较大，所以a侧光是紫光，b侧光是红光，A、C错误，B正确； 又v=，所以三棱镜中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率，D正确。 光的折射定律 折射角与入射角的关系　 折射定律 在光的折射现象中，光路是可逆的 视深与实际深度的关系：h= 由于c>v，任何介质的折射率都大于1 色散现象 n= 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会改变的现象 n由介质本身及光的性质共同决定，n越大，介质使光线偏折的程度越大 表达式：=n 光的折射 入射角增大时，折射角也增大 入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数 折射率 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! $如果说入射角变大，折射角怎么变化？入射角变为50度，折射角变为35，60度变为40。