41 光的折射定律

第四章光的折射第1节光的折射定律而课前预习P一、光的反射和折射现象当光射到两种介质分界面时，一部分光仍回到的介质里继续传播的现象叫做光的，另一部分光进入第二种继续传播的现象叫做光的。二、光的折射定律（1）折射定律:入射光线、折射光线和法线在同一内，入射光线与折射光线分居在法线，入射角的正弦与折射角的正弦之比为一。⑵公式：（3）光路的性，在折射现象中光路是的。三、介质的折射率（1）光从射入某种发生时，入射角i的正弦与折射角的正弦的叫做这种介质的折射率。公式：。（2）折射率与光速的关系：介质的折射所，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。公式：。（3）任何介质的折射率都1.寸课堂突破欢探究一光的折射现象及折射定律插在水中的筷子，看上去好像在水面处折断了；盛了水的碗，碗底好像变浅了。这是发生「什么现象？为什么？",［要点提炼］1、折射定律公式：。2、光由空气射入介质，入射角折射角，光由介质射入空气，入射角折射角。2、折射光路是的。【例1】光从真空射到一块平的透明材料上，若入射角为40°，则反射光线和折射光线之间的夹角可能是（）人.小于40°B.在40°与100°之间C.在100°到140°之间。.大于140°【变式1】如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确是（）光是从真空射向介质;^30°光是从介质射向空气;^30°介质的折射率为1.73反射光线与折射光线成60°角探究二光的折射率的理解当太阳光从空气中照射到玻璃中和太阳光以同样的角度从空气中照射到水中，（1）光线在介质中偏折的程度相同吗？（2）如果不同，哪一个偏折角大呢？［要点提炼］1、折射率n反映的是的物理量，他的大小由和共同决定，与以及关。2、折射率n与光速的关系：。【例2】关于折射率，下列说法中正确的是（）sini—n根据siny可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比sinin根据siny可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比根据n=-可知，介质的折射率与介质中的光速成反比v同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比

【变式2】一个大游泳池，池底是水平面，池中水深1.2m,有一直杆竖直插入池底，恰好有一半露出水面，太阳光以与水平面成37°角射在水面上，测得直杆在池底的影长是2.5m，求水的折射率是多少?总结规律：运用折射定律和折射率分析计算时一定要先准确地画出光路图，然后再从图中找出解答所需要的几何关系（常是三角形的边角关系）；利用光学规律（反射定律，折射定律）和数学知识进行求解。【例3】一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图，一束单色光由空气中照射到玻璃板设玻璃对a、b的折射率分别为.和七,a、b在玻璃中的传播速度分别为匕和匕，则（）B.n<*【变式3】有一块质料均匀、厚度一定的透明玻璃平板，上，第一次沿垂直于板面方向入射，第二次沿与板面成某一夹角入射（）一束单色光由空气中照射到玻璃板A.第一次入射时光的方向未发生偏折，说明此时光在玻璃中的传播速度与空气中相同第一、二两次光在玻璃中传播时经历的时间相同第一、二两次光在玻璃中传播的速度不同第一、二两次光在玻璃中传播的速度相同【变式4】某一单色光在折射率为*的介质中传播时，它的波长、频率和波速分别为勺、y1、v;在折射率为n的介质中传播时，它的波长、频率和波速分别为入、Y、v.以上这些物12222理量之间的关系，下述中正确的是（）nC.Y1=Y2,v2=iV]2

【变式5】如图所示是一透明的圆柱体的横截面,其半径R=20cm，折射率为,AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体.试求：光在圆柱体中的传播速度.距离直线AB多远的入射光线,折射后恰经过B点.探究三垂直视深问题空中有一只小鸟，距水面3m，其正下方距水面4m深处的水中有一条鱼.已知水的折射率为4/3，则鸟看水中的鱼离它多少m？鱼看天上的鸟离它多少m？总结规律：视深公式：视高公式：蒙气差地球大气层的密度不均匀，越接近地球表面密度越大，折射率也越大.光由真空进入空气中时，传播方向只有微小的变化，虽然如此，有时仍然不能不考虑空气的折射效应.如图表示来自一个遥远天体的光穿过地球大气层时被折射的情景.覆盖在地球表面的大气越接近地表越稠密，折射率也越大.我们可以把地球表面上的大气看做是由折射率不同的许多水平气层组成的.星光从一个气层进入下一个气层时，要折向法线方向.结果，我们看到的这颗星星的位置，比它的实际位置要高一些.这种效应越是接近地平线就越明显.我们看到的靠近地平线的星星的位置，要比它的实际位置高37°.这种效应叫做蒙气差，在天文观测中是必须考虑的.

光线从空气射到某种介质的表面上，一部分发生反射，一部分发生折射.已知入射角为30°，介质的折射率为1.5,则反射光线与法线的夹角为,折射光线与法线的夹角为设有一圆柱形容器高20cm,底面直径15cm,人眼在容器旁边某处向内观察，能看到的最深点P的深度是11.25cm,若在该容器内注满某种液体，则人恰好可看到容器的底部Q,求注入液体的折射率。一束光线射到一个玻璃球上，如图所示.该玻璃球的折射率是r3，光线的入射角是60°求该束光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的方向。出射光线偏离入射光线的角度为300，（已等腰直角棱镜放在真空中，如图所示，AB=AC=d，一束单色光以600的入射角从AB侧面的中点射入，折射后再从AC侧面射出，知单色光在真空中的光速为C），（1）请作出光路图；（2）求此单色光通过三棱镜的时间是多少？出射光线偏离入射光线的角度为30