高二物理选修3-4光的折射ppt课件

1、 13.1 光的折射光究竟是什么？光究竟是什么？17世纪明确构成了两大对立学说牛顿牛顿惠更斯惠更斯微粒说微粒说动摇说动摇说19世纪初证明了动摇说的正确性由于动摇说没有数学根底以及牛顿的声威使得微粒说不断占上风19世纪末光电效应景象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒光的本性光的本性光既具有动摇性，又具有粒子性光既具有动摇性，又具有粒子性光的反射景象光的反射景象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定义：光从一种介质射入另一种介质时，在界面上有一定义：光从一种介质射入另一种介质时，在界面上有一部分光会前往原介

2、质的景象。部分光会前往原介质的景象。1 1反射光线、入射光线和法线同平面反射光线、入射光线和法线同平面2 2反射光线和入射光线分居法线两侧反射光线和入射光线分居法线两侧3 3反射角和入射角相等反射角和入射角相等光光路路可可逆逆反射定律：反射定律：实验演示实验演示 当窄光束由空气斜射向玻璃外表时，入射光的反射和折射景象是怎样的？下面的这副画面，他能解释它的拍摄光路吗？看过动画演示后，他是不是都明白了呢？实验演示实验演示 结论：光从空气射到玻璃上，在界面上一部分光发生反射回到空气中；另一部分光射入玻璃中，原来的传播方向发生改动 光从一种介质射入到另一介质时传播方向发生改动的景象12空气玻璃NNAO

3、B1入射光线和法线的夹角入射角2折射光线和法线的夹角折射角一：光的折射定律一：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、折射入射角、折射角有什么关系角有什么关系呢呢 ？当光从空气斜射入水或玻璃当光从空气斜射入水或玻璃 中时，折射角小于入射角中时，折射角小于入射角 当入射角增大时，折射当入射角增大时，折射角也随着增大角也随着增大 当光从水或玻璃斜射入空气当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角中时，折射角大于入射角 空气空气水水光光 由由 空空 气气 射射 入入 玻玻 璃璃

4、时时 入入 射射 角角 i 和和 出出 射射 角角 r 的的 数数 值值 表表入 射 角折 射 角i/rSini/sinr1006.701.491.4920013.301.501.4930019.601.531.4940025.201.591.5150030.701.631.50600 35.101.711.5170038.601.811.5080040.601.971.51人类阅历了一千多年的时间，人类阅历了一千多年的时间，从积累的入射角从积累的入射角i i和折射角和折射角r r的数据中寻求两者之间的定的数据中寻求两者之间的定量关系。量关系。折射定律12空气玻璃NNAOB 在初中曾经学过，折

5、射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线位于法线的两侧，但是，入射角和折射角之间终究有什么定量关系呢？1621年，荷兰数学家斯涅耳终于找到了入射角和折射角之间的规律斯涅耳1 1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2 2折射光线，入射光线在法线两侧折射光线，入射光线在法线两侧1221sinsinn12空气玻璃NNAOB3 3入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，假设入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，假设用用n n 来表示这个比例常数，就有：来表示这个比例常数，就有：光的折射定律斯涅耳定律光的折射定律斯涅耳定律ir空气空气水水2、折射光路是可逆的、折射

6、光路是可逆的 二：折射率二：折射率 光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n,但是对不同的介质来说,这个常数n是不同的，它是一个反响介质光学性质的物理量，物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角与折射角的正弦之比n，叫做这种介质的绝对折射率 研讨阐明，光在不同介质的速度不同，这也是光发生折射的缘由 某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比vcn 一切介质的折射率都大于一切介质的折射率都大于1 121sinsinn对于折射率应从下面几个层次来了解对于折射率应从下面几个层次来了解 1、在光的折射景象中，折射角随着入射角的

7、变化而变 化，而两角的正弦值之比是个常数 2、对于不同的介质，此常数的值是不同的n是一个反响介质光学性质的物理量 3、介质的折射率是由介质本身性质决议的.它取决于光在介质中传播的速度 二：折射率二：折射率问题：问题： 玻璃是一种透明介质，光从空气入射到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，如何把玻璃玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？的折射率测出来？实验：测玻璃砖的折射率实验：测玻璃砖的折射率实验器材：实验器材：玻璃砖玻璃砖 白纸、大头针假设干、铅笔、直白纸、大头针假设干、铅笔、直尺、量角器尺、量角器实验原理：实验原理：1 1、根据折射率的定义：、根据折射率的

8、定义： 要测折射率，必需知道要测折射率，必需知道与一个折射景象对应的折与一个折射景象对应的折射角和入射角。射角和入射角。空气空气玻璃玻璃 i=? r=?界面界面法线法线rinsinsin实验过程：实验过程：运用运用1 1： 人在水上看到人在水上看到物体的像，比实践物体的像，比实践物体位置偏上，觉物体位置偏上，觉得水比较浅。得水比较浅。.s.soo11 12从上向下看从上向下看, ,nHh折射率实际深度视深 从下向上看从下向上看, ,视高视高h=nHh=nHBdD 假设地球外表不存在大气层假设地球外表不存在大气层, ,那么人那么人们察看到的日出时辰与存在大气层的情们察看到的日出时辰与存在大气层的

9、情况相比况相比, ,运用运用2 2：A.A.将提早将提早 B.B.将延后将延后C.C.在某些地域将提早在某些地域将提早, ,在另一些地域将延后在另一些地域将延后 D.D.不变不变有大气时看到太阳更早有大气时看到太阳更早,没有大气时将迟一些看到太阳没有大气时将迟一些看到太阳蒙气差景象蒙气差景象小结小结(1(1折射率折射率-是光从真空射入某种介质中时的折射率是光从真空射入某种介质中时的折射率 2 2 n n 的 大 小 与 介 质 有 关 ， 与的 大 小 与 介 质 有 关 ， 与 i i 和和 r r 无 关 ， 对无 关 ， 对 于 确 定 的 介 质 ，于 确 定 的 介 质 ， n n

10、是 定 值 ， 不 能 说是 定 值 ， 不 能 说 nsini nsini或或n1/sinrn1/sinr3 3折射率无单位，任何介质的折射率皆大于折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1 1。sinisinrn=定义式：定义式：强调阐明：强调阐明： 例：光线以30的入射角从玻璃射向空气，它的反射光线与折射光线成90 夹角，那么玻璃的折射率为_？ri玻璃玻璃空气空气 3 光在某种介质中的传播速度是光在某种介质中的传播速度是2.122108m/s ，当光线以，当光线以30入射角由该介质入射角由该介质射入空气时，折射角为多少？射入空气时，折射角为多少？例：例：45iri，r 例：光线从空气中以入射角例：光线从空气中以入射角i i射在玻璃砖的上外表射在玻璃砖的上外表上，穿过玻璃砖后，又射入空气中。假设玻璃砖的上上，穿过玻璃砖后，又射入空气中。假设玻璃砖