高中物理光的折射

1、光到底是什么？光到底是什么？17世纪明确形成了两大对立学说牛顿牛顿惠更斯惠更斯微粒说微粒说波动说波动说19世纪初证明了波动说的正确性由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在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”插入水中的铅插入水中的铅笔怎么折断笔怎么折断啦啦 ! !精选pptir空气空气水水入射角入射角折射角折射角折射光线折射光线入射光线入射光线反射角反射角反射光线反射光线精选ppt1、光的反射定律、光的反射定律光光路路可可逆逆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平面镜平面镜AB

2、O（1 1）反射光线与入射光线、法线在同一平面）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）反射光线和入射光线分居法线两侧（3）反射角等于入射角）反射角等于入射角2、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当光从当光从空气空气斜射入斜射入玻璃玻璃中时，折射角中时，折射角小于小于入射角入射角 当光从当光从玻璃玻璃斜射入斜射入空气空气中时，折射角中时，折射角大于大于入射角入射角 当入射角当入射角增大增大时，折射角也随着时，折射角也随着增大增大 玻璃玻

3、璃空气空气水水玻璃玻璃光光 由由 空空 气气 射射 入入 玻玻 璃璃 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/rS in i/sin r1 006 .701 .4 91 .4 92 001 3 .301 .5 01 .4 93 001 9 .601 .5 31 .4 94 002 5 .201 .5 91 .5 15 003 0 .701 .6 31 .5 06 00 3 5 .101 .7 11 .5 17 003 8 .601 .8 11 .5 08 004 0 .601 .9 71 .5 1人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角

4、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。从空气斜射入其它介质中时，入射角的从空气斜射入其它介质中时，入射角的正弦和折射角的正弦成正比正弦和折射角的正弦成正比 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是可逆的折射光路是可逆的 ：精选ppt折射率：折射率：反映了光在介质中的偏折程度的物理量反映了光在介质中的偏折程度的物理量 （1）折射率）折射率-是光是光从真空射入某种介质从真空射入某种介质中中 时的折射率时的折射率(光从真空射

5、入某种介质时的折射率，叫光从真空射入某种介质时的折射率，叫做该种介质的做该种介质的绝对折射率绝对折射率，也简称为某种介质的折射率，也简称为某种介质的折射率相对折射率相对折射率在高中不作要在高中不作要求求 )（2 2）n n的大小与介质有关，与的大小与介质有关，与1和和2无关，无关，对 于 确 定 的 介 质 ，对 于 确 定 的 介 质 ， n n 是 定 值 ， 不 能 说是 定 值 ， 不 能 说 nsinnsin1或或n1/sinn1/sin2（3 3）折射率无单位）折射率无单位 任何介质的折射率都任何介质的折射率都大于大于1 1。强调说明：强调说明：nsinsin21 定义式定义式:折

6、射率折射率几种介质的折射率：几种介质的折射率：真空本身的折射率 n =1 某介质的折射率，等于光在真空某介质的折射率，等于光在真空中的速度中的速度C与光在介质中的速度与光在介质中的速度v之比：之比：cvn=（n1） 光在不同介质中的速度不同，这光在不同介质中的速度不同，这正是发生折射的原因。正是发生折射的原因。 研究表明研究表明：精选ppt应用：应用： 人在水上看到人在水上看到物体的像，比实际物体的像，比实际物体位置偏上，感物体位置偏上，感觉水比较浅。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 精选ppt例一如图一个储油桶的底面直径与高均为d当桶内没有油时，从某点恰能看到桶

7、底边缘的某点。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿方向看去，恰好看到桶低上的点C，两点距离d/4求油的折射率和光在油中传播的速度。dCAFDOBCG精选pptOACBGDF因底面直径和桶高相等因底面直径和桶高相等,由此可知由此可知 AOF= ABG=450又又OD=2CD油的折射率油的折射率光在油中的传播速度光在油中的传播速度解解:22ODCDCD 51 CODsin5122 210 CODsinAOFsinn ) s/m(109 . 18 210100 . 38 ncv 精选ppt学生实验：学生实验：测玻璃砖的折射率测玻璃砖的折射率精选ppt问题：问题：v玻璃是一种透明介质，光从空气玻璃是一

8、种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？如何把玻璃的折射率测出来？精选ppt实验原理：实验原理：1 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rinsinsin精选ppt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、量角器精选ppt实验过程：实验过程：精选ppt精选ppt生活中的折射现象1)水底的硬币2)铅笔插入

9、水杯中3)三棱镜的色散精选ppt棱镜的作用:A、使侧面入射的光向底面偏折。、使侧面入射的光向底面偏折。 B 、射出光线的偏折角与折射率，顶射出光线的偏折角与折射率，顶角和入射角有关。角和入射角有关。 棱镜可以改变光的传播方棱镜可以改变光的传播方向向精选ppt一束白光经过棱镜后会发生什么现象一束白光经过棱镜后会发生什么现象? 白光经过白光经过棱镜后在棱镜后在光屏上形光屏上形成一条彩成一条彩色的亮带色的亮带（光谱光谱） 红光在上端，紫光在最下端. 同种介质对不同频率的光的偏折角度不同；同种介质对不同频率的光的折射率不同白光实际上是由各种单色光组成的复色光.精选ppt光的色散色散色散 A、复色光在介

10、质中由于折射率不同而分解成、复色光在介质中由于折射率不同而分解成单色光的现象叫做光的单色光的现象叫做光的色散色散。 B、色散的原因：、色散的原因： C、光谱：、光谱： 色散时产生的（色散时产生的（按一定顺序排列的按一定顺序排列的）彩色光带叫做光谱。彩色光带叫做光谱。 同一介质对不同色光的折射率不同。同一介质对不同色光的折射率不同。 精选ppt 色光物理量公式红橙黄绿蓝靛紫频率 f小 - 大偏向角小 - 大绝对折射率 n n=c/v小 - 大同一介质中的速度 v n=c/v大 - 小同一介质中的波长 ? = v/f大 - 小真空中的速度相等真空中的波长 ?=c/f大 - 小精选ppt 假设地球表

11、面不存在大气层假设地球表面不存在大气层, ,那么人那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比况相比, , 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.不变不变应用：应用：(B)精选ppt有大气，看到太阳更早有大气，看到太阳更早没有大气，将迟一些看到太阳没有大气，将迟一些看到太阳返回返回精选ppt 例：光线以例：光线以3030的入射角从玻璃射向空气，的入射角从玻璃射向空气，它的反射光线与折射光线成它的反射光线与折射光线成90 90 夹角，则夹角，则玻璃的折射率为玻璃的折射率为？ri玻璃玻璃空气空气 3精选ppt海市蜃楼海市蜃楼 光光的的折折射射折折射射率率n1.反映介质对光的偏折作用，反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害越大光线偏折越厉害2.定义式定义式 n 光从真空中进入介质光从真