光的折射定律

1、4.1 光的折射定律复习：光的反射复习：光的反射平面镜平面镜入射光线入射光线反射光线反射光线法线法线入射角入射角反射角反射角光在传播到界面时，被两种介质的界光在传播到界面时，被两种介质的界面反射回原来的介质中继续传播的现面反射回原来的介质中继续传播的现象叫象叫光的反射光的反射。 光光路路可可逆逆（1 1）反射光线、入射光线和法线）反射光线、入射光线和法线同平面同平面（2 2）反射光线和入射光线分居法）反射光线和入射光线分居法线两侧线两侧（3 3）反射角和入射角）反射角和入射角相等相等光的反射遵循光的反射遵循反射定律反射定律：新课：光的折射新课：光的折射 光射到两种介质的光射到两种介质的分界面时

2、，一部分光从分界面时，一部分光从一种介质进入另一种介一种介质进入另一种介质继续传播，传播方向质继续传播，传播方向通常会发生改变的现象。通常会发生改变的现象。这种现象叫这种现象叫光的折射光的折射ir空气空气水水入射角入射角折射角折射角一、光的折射一、光的折射 折射光线折射光线入射光线入射光线光的折射定律光的折射定律折射光线、入射光线、法线在同一平面内折射光线、入射光线、法线在同一平面内折射光线和入射光线分居法线两侧折射光线和入射光线分居法线两侧 入射角、入射角、折射角有什折射角有什么关系呢么关系呢 ？当光从空气斜射入当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射水或玻璃中时，折射角小于入射角角小于入射角 当

3、入射角增大当入射角增大时，折射角也随时，折射角也随着增大着增大 当光从水或玻璃斜当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射射入空气中时，折射角大于入射角角大于入射角 空空气气水水人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角i i和和折射角折射角r r的数据中寻求两者之间的定量关系。的数据中寻求两者之间的定量关系。入射角的正弦和折射入射角的正弦和折射角的正弦成正比角的正弦成正比 nrisinsin空气空气 水水 n n 大于大于 1 1水水 空气空气 n n 小于小于 1 1ir空气空气水水折射光路也是可逆的折射光路也是可逆的二、介质的折射率二、介质的折射率 rins

4、insin在物理学中，把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i与折射角r的正弦值之比值，叫做这种介质的折射率。二、介质的折射率二、介质的折射率 rinsinsin由波的折射定律可以得出：v21cvvnsmc/1038 由于光在空气中的传播速度近似等于在真空中传播速度c，所以光从空气中射向介质时，公式也适用。 由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点irABCDirtv 1 经t后，B点发射的子波到达界面处D点，A点的到达C点，ADBDi sinADtv 1ADACr sinADtv 221sinsinvvri证毕证毕附：波的折射定律证明附：波的折射定律证明tv 2表4-1-2 几种介质的折射率

5、例题例题：如图所示，一块两对面平行的玻璃砖的厚度为L，现测得该玻璃砖的折射率为1.73，如果光从上表面射入的入射角i为600时，求：（1）从下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光线的侧移d；（2)光在玻璃砖中传播的时间t。rinsinsin解：设光从空气进入玻璃时的折射角为r，则把i和n的值代入可得r=300，从而有=i-r=300由几何关系得：AB=AC/cosr= d=ABsin= L332L33cLncABvABt2.问题：怎样测定物体的折射率？问题：怎样测定物体的折射率？ 玻璃是一种透明介质，光从空玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，气入射到玻璃的界面上会发生折射，如

6、何把玻璃的折射率测出来？如何把玻璃的折射率测出来？实验原理：实验原理：rinsinsin1 1、根据折射率的、根据折射率的定义定义： 要测折射率，必要测折射率，必须知道与一个折射须知道与一个折射现象对应的折射角现象对应的折射角和入射角。和入射角。空气空气玻璃玻璃 i=? r=?界面界面法线法线实验器材：实验器材：玻璃玻璃 砖砖 白白 纸纸 、大头针若干、铅笔、直、大头针若干、铅笔、直尺、量角器尺、量角器irir 光线从空气中以入射角光线从空气中以入射角i射在玻璃砖的上表面上，穿射在玻璃砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入空气中。如果玻璃砖的上下表面是平过玻璃砖后，又射入空气中。如果玻璃砖的上下表

7、面是平行的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向。行的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向。 单色光经玻璃单色光经玻璃砖后，侧移而砖后，侧移而传播方向不变传播方向不变12341 12 2折射定律应用折射定律应用1 1： 人在水上看到物体的人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。上，感觉水比较浅。从上向下看从上向下看, ,nHh折射率实际深度视深 假设地球表面不存在大气层假设地球表面不存在大气层, ,那么人们观察那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比到的日出时刻与存在大气层的情况相比, ,A.A.将提前将提前 B.B.将延后将延后C.C.在某些地区将提前在某些地

8、区将提前, ,在另一些地区将延后在另一些地区将延后 D.D.不变不变折射定律应用折射定律应用2 2：没有大气没有大气有大气有大气有大气，看到太阳更早没有大气，将迟一些看到太阳折射定律应用折射定律应用3 3：光的色散现象白色的光实际上是由各种单色光组成的复色光。复色光通过透明介质以后分解成单色光的现象叫做色散。表表4-2-1 冕牌玻璃对各种色光的折射率冕牌玻璃对各种色光的折射率 各种色光在真空中的速度都等于c，由公式n=c/v可知，各种色光在同一均匀介质中的传播速度v是不相同的。介质对紫光的折射率最大，表示紫光在介质中的传播速度最小；介质对红光的折射率最小，表示红光在介质中的传播速度最大。例：斜

9、插入水中的筷子与竖直方向例：斜插入水中的筷子与竖直方向成成45角，由空气中向下观察，看角，由空气中向下观察，看到筷子在水中的部分与竖直方向成到筷子在水中的部分与竖直方向成的角度为的角度为，则，则( ) A.45 B.45 C.=45 D .条件不足，无法判断条件不足，无法判断B B 例：光线以例：光线以30的入射角从玻璃射向空的入射角从玻璃射向空气，它的反射光线与折射光线成气，它的反射光线与折射光线成90 夹夹角，则玻璃的折射率为角，则玻璃的折射率为 ？ri玻璃玻璃空气空气 3例：光在某种介质中的传播速度是例：光在某种介质中的传播速度是2.1222.12210108 8m/sm/s，当光线以，当光线以3030入入射角由该介质射入空气时，折射角射角由该介质射入空气时，折射角为多少？为多少？45irir例：光线从空气中以入射角例：光线从空气中以入射角i i射在