4.1光的折射课件高二上学期物理人教版选择性

4.1光的折射折射率测量玻璃的折射率折射原理射水鱼在水中能准确射中水面上不远处的小昆虫。水中的鱼看到小昆虫在什么位置？是在昆虫的上方还是下方？光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象一、折射定律1.光的反射与折射：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作光的反射；另一部分光会进入第2种介质，这个现象叫作光的折射。2.反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面内，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。在光的反射与折射现象中，光路是可逆的。3.折射定律：折射光线与入射光线、法线在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。n12与入射角、折射角大小无关，只与两种介质的性质有关二、折射率1.定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。cυ2.定义式:3.说明：（1）n反映介质的光学性质，只与介质有关。（2）任何介质的绝对折射率均大于1介质折射率介质折射率金刚石2.42岩盐1.55二氧化碳1.63酒精1.36玻璃1.5-1.8水1.33水晶1.55空气1.00028（3）折射率反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害。【例题】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Ａ恰能看到桶底边缘的某点Ｂ。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿ＡＢ方向看去，恰好看到桶低上的点C，ＣＢ两点距离d/4．求油的折射率和光在油中传播的速度。ＢＡdCODNNˊθ2小结：水中的鱼看到小昆虫在什么位置？是在昆虫的上方还是下方？我们看水下的鱼看起来比实际的深度深还是浅？三、实验：测量玻璃的折射率3.实验器材：长方形玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。1.实验目的：测定玻璃的折射率。2.实验原理：用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的出射光线，用量角器测入射角θ1和折射角θ2，根据折射定律计算出玻璃的折射率。4.实验步骤：1．用图钉把白纸固定在木板上．2．在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O为入射点，作过O的法线NN′.3．画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两根大头针．4．在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′.4.实验步骤：5．眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向，使P1的像被P2的像挡住，然后在眼睛这一侧插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上P4，使P4挡住P3和P1、P2的像．6．移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P3、P4的针孔位置确定出射光线O′B及出射点O′，连接O、O′得线段OO′.4.实验步骤：7．用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.8．改变入射角，重复实验，算出不同入射角时的，并取平均值．5.数据处理：1．平均值法算出不同入射角时的比值，最后求出在几次实验中所测的平均值，即为玻璃砖的折射率。2．图象法

以sinθ1值为横坐标、以sinθ2值为纵坐标，建立直角坐标系，如图所示。描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。求解图线斜率k，则，故玻璃砖折射率。3．作图法

在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点、OO′(或OO′的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NN′作垂线，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的长，如图所示。由于，且CO＝DO，所以折射率6.注意事项：(1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间，P2与O点之间，P3与P4之间，P3与O′点之间距离要稍大一些。(2)入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，也不宜太小。(3)在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面。更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。6.注意事项：(4)在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。(5)玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5cm以上。若宽度太小，则测量误差较大。7.误差分析：(1)入射光线和出射光线确定得不够精确，因此要求插大头针时，两大头针间距应适当大一些。(2)入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差。小结：一、光的折射1．光的折射(1)折射现象：光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光进入第2种介质的现象。(2)折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比(3)在光的折射现象中，光路是可逆的。二、折射率1．定义