教科版高中物理选择性必修第一册第四章光及其应用1光的折射定律课件

1.光的折射当光射到两种介质的界面时,光进入另一种介质继续传播的现象叫光的折射。2.光的折射定律入射光线、折射光线和法线在同一平面内,入射光线与折射光线分居法线的两侧;入射角的

正弦值与折射角的正弦值之比为一常数。用公式表示为

=C,如图所示。知识点1

光的折射定律必备知识清单破1

光的折射定律1.定义: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的正弦值与折射角r的正弦

值的比,叫作这种介质的折射率,用符号n表示。2.公式:n=

。3.折射率与光速的关系光在不同介质中的传播速度不同,某种介质的折射率n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,即n=

。不同介质的折射率一般不同。特别说明

(1)光在空气中的速度和真空中的光速近似相等,所以求解折射率时常将光由空

气射入介质。(2)同种介质对不同单色光的折射率不同,故白光通过玻璃时会发生色散现象。n红<n橙<n黄<n绿

<n蓝<n靛<n紫。知识点2介质的折射率4.光密介质和光疏介质两种介质比较,折射率较大的介质称为光密介质,折射率较小的介质称为光疏介质。5.“相对折射率”和“绝对折射率”光从介质1射入介质2时,入射角i的正弦值与折射角r的正弦值之比叫作介质2对于介质1

的相对折射率,通常用n21表示。设光在介质1和介质2内传播的速度分别为v1、v2,则有n21=

=

=

。若介质1是真空,则介质2相对真空的折射率叫作该介质的绝对折射率,通常用n表示,有n=

。知识辨析1.一束光从空气进入水中时,传播方向一定发生变化吗?2.折射现象里入射角一定比折射角大吗?3.将红、黄、绿三种单色光分别射入同一种均匀介质中,传播速度相等吗?一语破的1.不一定。光垂直于水面从空气进入水中时,传播方向不发生变化。2.不一定。当光从光密介质射入光疏介质时,入射角小于折射角。3.不相等。红、黄、绿三种单色光频率不同,同一介质对它们的折射率不同,光的频率越高,

介质对光的折射率越大。由v=

可知,它们的传播速度不同,红光的传播速度最大。1.折射率是绝对折射率的简称,n=

,i是真空中光线与法线的夹角,r是介质中光线与法线的夹角,任何介质的折射率都大于1。折射率是反映介质光学性质的物理量,它的大小由介质本

身及入射光的频率决定,与入射角和折射角的大小无关。2.折射率与光速、波长、频率的关系(1)折射率与光速的关系折射率n=

,c为真空中的光速,v为光在介质中的传播速度,光在介质中的传播速度小于真空中的光速,故任何介质的折射率都大于1。关键能力定点破定点1对折射率的理解及应用(2)折射率与波长的关系同一单色光在不同介质中传播,频率不变,有n1=

=

,n2=

=

,所以

=

,即折射率越大,波长越小。(3)折射率与频率的关系不同色光在真空中的传播速度均相同。光在介质中的传播速度由介质种类和光的频率两个

因素决定,不同色光射入同种介质传播速度不同,同种色光射入不同介质传播速度不同。光

的频率越大,在同种介质中折射率越大,速度越小。可见光中,红光的频率f最小,在同种介质

中折射率n最小,传播速度v最大,波长λ最大,从同种介质斜射向真空时发生全反射的临界角C

(下节学习)最大。典例如图所示为一个透明球体的横截面,其半径为R,AB是一竖直直径,现有一束横截面半

径为

R【1】的圆柱形平行光沿AB方向射向球体(AB在光束的中心轴线上),所有光线经折射

后恰好从B点射出【2】,则透明球体的折射率为

(

)A.

B.

C.2

D.

典例A信息提取

作临界光路,提取的信息如图,其中α为入射角,β为折射角。思路点拨

解答本题可按以下思路分析:(1)准确作光路图并找到入射角和折射角;(2)根据几何关系求解入射角和折射角;(3)由公式n=

【3】求解折射率。解析

根据题意作光路图如上图,由几何关系可知,sinα=

=

,解得α=60°。由图可知,α=2β,得β=30°,则透明球体的折射率n=

=

=

(由【3】得到),故选A。1.视深问题视深是指人眼看透明物质内部某物点时像点离界面的距离。人正对界面观察介质中的物体,

看到的深度(视深)h跟实际深度H的关系分析如下:如图所示,一可视为质点的物体S位于折射

率为n的介质中H深处,由于一般都是沿着界面的法线方向去观察,且瞳孔线度很小,因此i和r

都很小,则sini≈tani=

,sinr≈tanr=

,由折射定律知n=

=

,所以视深h=

。由此可知,当沿竖直方向看介质中的物体时,“视深”是实际深度的

,n是介质的折射率。定点2视深和视高问题2.视高问题由于光路具有可逆性,如果