高中物理选修《光的折射》教学课件3

§13.1光的折射人接收的信息有90％来自眼睛看到的光;光给了我们多姿多彩的世界.渔民叉鱼的经验告诉了我们,光由空气进入水中时方向发生了偏折.光到底是什么？……………牛顿惠更斯微粒说波动说这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒”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17世纪明确形成了两大对立学说19世纪初证明了波动说的正确性光既具有波动性，又具有粒子性

——光的波粒二象性反射定律:反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角.光的本性

光的折射光束由空气斜射向玻璃表面时,入射光的反射和折射现象是怎样的?下面的这副画面,你能解释它的拍摄光路吗?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,并改变了原来的传播方向.光从一种介质射入到另一介质时传播方向发生改变的现象,叫做光的折射．θ1θ2空气玻璃NN'AOBθ1:入射光线和法线的夹角——入射角θ2:折射光线和法线的夹角——折射角折射定律θ1θ2空气玻璃NN'AOB斯涅耳

初中学过,折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分居法线的两侧,但是,入射角和折射角之间究竟有什么定量关系呢?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.1．折射定律（1）折射光线、入射光线、法线在同一平面内（2）折射光线，入射光线在法线两侧．（3）θ1θ2空气玻璃NN'AOB入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，如果用n来表示这个比例常数，就有：光的折射定律（斯涅耳定律）ir空气水2、反射、折射光路是可逆的

问：这时如何求折射率？折射率

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,叫做这种介质的折射率.研究表明,光在不同介质的速度不同,这是光发生折射的原因.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.即：所有介质的折射率都大于1折射率对于折射率应从下面几个层次来理解:1．在光的折射现象中,折射角随着入射角的变化而变化,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是一个反应介质光学性质的物理量.n大的称光密介质,n小的称光疏介质.3．介质的折射率是由介质本身性质决定的．它取决于光在介质中传播的速度．应用1：人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。从正上向下看观察水中的鱼假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比,A.将提前B.将延后C.

不变

D.在某些地区将提前,在另一些地区将延后应用2假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比,A.将提前B.将延后C.

不变

D.在某些地区将提前,在另一些地区将延后应用2有大气，看到太阳更早没有大气，将迟一些看到太阳问题：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，如何把玻璃的折射率测出来？实验：测玻璃砖的折射率实验器材：玻璃砖白纸、大头针若干、铅笔、直尺、量角器实验原理:根据折射率的定义:要测折射率，必须知道与一个折射现象对应的折射角和入射角的数值。空气玻璃

i=?

r=?界面法线实验过程:练习：1．光线从空气中射入折射率为4/3的水中,已知光线与水平面夹角为37度,求光在水中的折射角及速度各为多少?(sin37=0.6,sin53=0.8)2．在一个宽60cm,深度为40cm的玻璃水槽中装满水,一条光线挨着槽壁上沿射入水中,刚好折射到槽底部中间O点,则光线射入的入射角是几度?3．如图所示，三棱镜的顶角是30度,光线从AB面垂直射入,由AC面射出,测得出射光线与入射光线的夹角为30度,则该三棱镜的折射率为多少?光在玻璃中的速度为多少?4．光在某种介质中的传播速度是2.122×108m/s，当光线以30°入射角由该介质射入空气时，折射角为多少？45°

5．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,则玻璃的折射率为_____？rβ⌒⌒i⌒玻璃空气