光的折射课件高二上学期物理选择性

第四章

光的折射和全反射第1节光的折射

当大雨荡涤了空中的尘埃，阳光重新普照大地，天边往往会出现美丽的彩虹。

彩虹是如何形成的？其中含有哪些光学知识？1.知道光的折射定律，了解并能解释生活中的折射现象。2.理解折射率的概念，知道折射率越大，介质对光的偏折能力越强，偏折角越大。3.理解折射率的定义及其与光速的关系，并能进行有关计算。知识点一：折射定律1.光的折射现象介质1介质2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。光的反射和折射同时发生2.光的折射规律观看视频，通过实验现象你能得出什么结论?①折射光线、入射光线、法线在同一平面内②折射光线和入射光线分居法线两侧③当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角④当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角⑤当入射角增大时，折射角也随着增大

空气水或玻璃

入射角

折射角NON'入射角与折射角有什么定量关系呢？

入射角的正弦跟折射角的正弦成正比结论：思考：如果将玻璃换成其它介质，入射角和折射角的正弦之比是否具有相同的结论？

（n为常数）即：以光从空气射入玻璃为例

玻璃水

金刚石

可看出：光从一种介质进入到另一种介质时，总有入射角的正弦与折射角的正弦之比相等。

斯涅耳

1621年，荷兰数学家斯涅耳在分析了大量实验数据后，找到了两者之间的关系，并把它总结为光的折射定律（refractionlaw）3.光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处于同一平面内，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，即：n是比例常数，与入射角、折射角大小无关，只与两种介质的性质有关。

★光的折射定律的说明：（1）折射现象中光路是可逆的；（2）光的传播方向：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化。并非一定变化，当光垂直界面入射时，传播方向就不发生变化。半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图4-7所示，圆心为点,AO为与底面垂直的半径,一束红光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,入射点为B,

，已知该玻璃对红光的折射率，光线经柱面折射后与底面的交点到点O的距离是多少？请画出光路图并求解。CDNi知识点二：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n，叫这种介质的折射率。

不能说n与sini成正比、与sinr成反比。折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。2.定义式：

3.物理意义：折射率仅反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小。4.计算式：5.说明：（1）折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1。真空折射率为1。（2）折射的原因：光在不同介质中的速度不同。（3）光从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小而定。（4）当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时，入射角大于折射角，当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时，入射角小于折射角。不同颜色的光在同一种介质中的传播速度不相同，折射率也不相同。在同一种介质中，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，红光的传播速度最大，折射率最小；紫光的传播速度最小，折射率最大。当一束白光射人三棱镜时，由于白光中不同色光的折射率不同，偏折程度就不同，紫光偏折程度最大，红光偏折程度最小，经三棱镜折射后，会岀现色散现象。6.生活中的折射现象（1）笔杆看起来好像“错位”这种现象是光的折射引起的。光线通过玻璃砖进入空气发生两次折射：第一次是从空气斜射进入玻璃砖，折射光线应该靠近法线偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃砖斜射进入空气，折射光线应该远离法线偏折，折射角大于入射角，所以看上去钢笔似乎被分成了三段，发现钢笔“错位”了。（2）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。鱼在水下看岸上物体的像，比实际物体位置偏上，感觉物体变高。PP水中的筷子为什么看起来是弯折的？7.解释生活中的折射现象早晨，当我们看到太阳刚刚升出地平线时，实际上太阳还在地平线以下。请解释这一现象。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，恰好看到桶底上的点C，C、B两点相距d/4。求油的折射率和光在油中传播的速度。甲没有油时刚好看到B点乙有油时沿同一方向看去可以看到C点

因此，油的折射率应用反射定律和折射定律解题的步骤(1)根据题意规范画出光路图.(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系，要注意入射角、反射角、折射角均是光线与法线的夹角.(3)利用反射定律、折射定律及几何规律列方程求解，必要时可利用光路可逆原理辅助解题.1.(多选)关于光的折射，下列说法正确的是（）A.折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内B.入射光线和法线与折射光线不一定在一个平面内C.入射角总大于折射角D.光线从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角AD2.光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中，O点是半圆形玻璃砖的圆心.下列四幅光路图中，可能正确的是（）B3.如果光以同一入射角从真空斜射入不同介质，则折射率越大的介质A.折射角越大，表示这种介质对光的偏折作用越大（）B.折射角越大，表示这种介质对光的偏折作用越小C.折射角越小，表示这种介质对光的偏折作用越大D.折射角越小，表示这种介质对光的偏折作用越小C

B

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