技术物理下册（第三版）11-1 光的折射学习课件VIP

11-1

光的折射现象与思考光的折射折射定律折射率光密介质与光疏介质折射定律常用公式形式现象与思考当我们在盛满水的容器中放进一支筷子时，筷子在进入水面处发生明显的弯折，如图11.1-1所示。为什么筷子会“弯折”？图11.1-1水中的筷子会“弯折”

将一枚硬币放在容器底，我们从某一角度观察时，看不到容器底的硬币，保持眼睛和容器的位置不变，逐渐向容器中注入清水，当水面上升到一定高度时我们就能看见容器底部的硬币了，如视频11.1-1。为什么硬币会变浅呢？

造成上面的实验中视觉效果的原因，是因为光从一种介质（如空气）进入另一种介质（如水或玻璃）时，其传播方向发生了改变。一、光的折射

1.

概念

光从一种均匀介质射入另一种均匀介质时，传播方向在界面发生改变的现象称为光的折射。2.说明⑴

光从一种介质斜射入另一种介质中；⑵

传播方向在界面发生改变。二、折射定律1.光的折射光的折射定律演示实验如视频11.1-2

2.实验结论

当改变入射光的方向时，反射光、折射光的方向也都发生改变,但入射角正弦和对应的折射角正弦之比保持不变。3.折射定律

(1)光在两种介质界面发生折射;(2)折射光线、入射光线和界面法线在同一平面内;

(3)折射光线、入射光线分居法线两侧；

(4)

入射角正弦与折射角之比为一常数。3.折射定律

(1)光在两种介质界面发生折射;(2)折射光线、入射光线和界面法线在同一平面内;

(3)折射光线、入射光线分居法线两侧；

(4)

入射角正弦与折射角之比为一常数。4.公式图11.1-3说明(1)光的折射现象中，光路可逆；(2)理论和实验都证明：

注：v1和v2

分别是光在介质1、2（图11.1-3）

中的传播速度，且光从介质1斜射入介质2。三、折射率1.

概念

光从真空射入某种介质时，入射角α

的正弦与折射角γ

的正弦之比值，称为这种介质的绝对折射率，简称折射率，用n表示。2.

关于折射率的说明（1）介质不同折射率一般不同；⑶在介质中速度越小，折射率越大，反之越小。⑷介质的折射率是比值无单位，且总大于1。⑸介质折射率越大，光进入该介质的偏折程度也越大。折射率可用来比较各种介质偏折光线的程度。⑵实验证明，介质的折射率等于光在真空中的速度c与光在介质中传播速度v之比。即金刚石

2.42各种玻璃1.5～2.0水晶

1.54有机玻璃

1.49甘油1.47

萤石

1.43

酒精

1.36

乙醚

1.35

水

1.33

空气

1.0003几种介质的折射率则有或四、折射定律常用公式形式1.

推导过程当光从折射率n1

的介质进入折射率为n2的介质。由可得：根据则2.

折射定律常用公式形式或

上式就是折射定律常用的形式。五、光密介质与光疏介质1.概念

两种介质相比较，折射率较小的，称为光疏介质；折射率较大的称为光密介质。2.说明⑴光密介质和光疏介质是相对的；⑵光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角，折射光线靠近法线；反之，则相反；⑶光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，折射光线远离法线。

例题1

游泳池水深h，垂直水面往下看，其视深h′为多少？（设水的折射率为n）

解：从池底一点S

发出两条光线，一条垂直射出水面，另一条入射角为α，折射角为γ。这两条光线折射光线的反向延长线的交点S'即S的像，像的深度变浅了。图11.1-3在△ASO中，在△AS′O中，因为OS=h，OS′=h′，所以则垂直水面往下看时，α、γ都很小，所以

例题2

有一长方形容器，高30

cm,宽40

cm,在容器的底部平放一把长40

cm

的刻度尺，人眼在容器右侧S

点观察，视线沿着SA

斜向下刚好看到刻度尺R的左端零刻度O

点，现保持眼睛的位置不变，向容器内倒入某种液体，当容器中盛满某种液体时，人眼恰能看到刻度尺上20

cm

处（B

点），试求容器中液体的折射率n。

分析：由题中所给条件，不倒液体时，SA连线直指零刻度O点倒入液体后，刻度尺上20cm的B处发出一条光线入射到液体和空气的交界面上的A

点，折射后沿AS

进入眼睛，如图11.1-4所示。解：根据光路可逆原理，光线可由SA方向入射，折射后沿AB方向。则图11.1-4此例告诉了我们一种测量液体折射率的简便方法。图11.1-4练习

1.光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做__________。

2.光从空气斜射入水或其他介质时，折射角

入射角；当光从水或其他介质斜射入空气时，折射角____入射角；当光线垂直射向介质表面时，传播方向________。

光的折射小于大于不改变

4．当光从________斜射入________时折射光线将偏离法线，这时折射角________于入射角。

大于光密介质光疏介质3.渔民在叉鱼时，渔夫看到的鱼是真实的鱼的____像，这是因为，鱼反射的光从_____射到______中发生了_______现象的缘故。渔夫看到鱼时，鱼也看到渔夫，这是因为在光的_______现象中光路是____的。虚

水中空气

折射折射可逆

6．古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的_____