高中物理光的折射

1、光到底是什么？光到底是什么？17世紀明確形成了兩大對立學說牛頓牛頓惠更斯惠更斯微粒說微粒說波動說波動說19世紀初證明了波動說的正確性由于波動說沒有數學基礎以及牛頓的威望使得微粒說一直占上風19世紀末光電效應現象使得愛因斯坦在20世紀初提出了光子說：光具有粒子性這里的光子完全不同于牛頓所說的“微?！辈迦胨械你U插入水中的鉛筆怎么折斷筆怎么折斷啦啦 ! !精選pptir空氣空氣水水入射角入射角折射角折射角折射光線折射光線入射光線入射光線反射角反射角反射光線反射光線精選ppt1、光的反射定律、光的反射定律光光路路可可逆逆入射光線入射光線反射光線反射光線法線法線入射角入射角反射角反射角平面鏡平面鏡AB

2、O（1 1）反射光線與入射光線、法線在同一平面）反射光線與入射光線、法線在同一平面（2）反射光線和入射光線分居法線兩側）反射光線和入射光線分居法線兩側（3）反射角等于入射角）反射角等于入射角2、光的折射定律、光的折射定律 折射光線、入射光線、法線在同一平面內折射光線、入射光線、法線在同一平面內 折射光線和入射光線分居法線兩側折射光線和入射光線分居法線兩側當光從當光從空氣空氣斜射入斜射入玻璃玻璃中時，折射角中時，折射角小于小于入射角入射角 當光從當光從玻璃玻璃斜射入斜射入空氣空氣中時，折射角中時，折射角大于大于入射角入射角 當入射角當入射角增大增大時，折射角也隨著時，折射角也隨著增大增大 玻璃玻

3、璃空氣空氣水水玻璃玻璃光光 由由 空空 氣氣 射射 入入 玻玻 璃璃 時時 入入 射射 角角i 和和 出出 射射 角角r 的的 數數 值值 表表入 射 角折 射 角i/rS in i/sin r1 006 .701 .4 91 .4 92 001 3 .301 .5 01 .4 93 001 9 .601 .5 31 .4 94 002 5 .201 .5 91 .5 15 003 0 .701 .6 31 .5 06 00 3 5 .101 .7 11 .5 17 003 8 .601 .8 11 .5 08 004 0 .601 .9 71 .5 1人類經歷了一千多年的時間，從積累的入射角

4、人類經歷了一千多年的時間，從積累的入射角i i和和折射角折射角r r的數據中尋求兩者之間的定量關系。的數據中尋求兩者之間的定量關系。從空氣斜射入其它介質中時，入射角的從空氣斜射入其它介質中時，入射角的正弦和折射角的正弦成正比正弦和折射角的正弦成正比 nrisinsin空氣空氣-水水 n n 大于大于 1 1水水-空氣空氣 n n 小于小于 1 1ir空氣空氣水水折射光路是可逆的折射光路是可逆的 ：精選ppt折射率：折射率：反映了光在介質中的偏折程度的物理量反映了光在介質中的偏折程度的物理量 （1）折射率）折射率-是光是光從真空射入某種介質從真空射入某種介質中中 時的折射率時的折射率(光從真空射

5、入某種介質時的折射率，叫光從真空射入某種介質時的折射率，叫做該種介質的做該種介質的絕對折射率絕對折射率，也簡稱為某種介質的折射率，也簡稱為某種介質的折射率相對折射率相對折射率在高中不作要在高中不作要求求 )（2 2）n n的大小與介質有關，與的大小與介質有關，與1和和2無關，無關，對 于 確 定 的 介 質 ，對 于 確 定 的 介 質 ， n n 是 定 值 ， 不 能 說是 定 值 ， 不 能 說 nsinnsin1或或n1/sinn1/sin2（3 3）折射率無單位）折射率無單位 任何介質的折射率都任何介質的折射率都大于大于1 1。強調說明：強調說明：nsinsin21 定義式定義式:折

6、射率折射率幾種介質的折射率：幾種介質的折射率：真空本身的折射率 n =1 某介質的折射率，等于光在真空某介質的折射率，等于光在真空中的速度中的速度C與光在介質中的速度與光在介質中的速度v之比：之比：cvn=（n1） 光在不同介質中的速度不同，這光在不同介質中的速度不同，這正是發(fā)生折射的原因。正是發(fā)生折射的原因。 研究表明研究表明：精選ppt應用：應用： 人在水上看到人在水上看到物體的像，比實際物體的像，比實際物體位置偏上，感物體位置偏上，感覺水比較淺。覺水比較淺。從上向下看從上向下看, ,nHh折射率實際深度視深 精選ppt例一如圖一個儲油桶的底面直徑與高均為d當桶內沒有油時，從某點恰能看到桶

7、底邊緣的某點。當桶內油的深度等于桶高的一半時，仍沿方向看去，恰好看到桶低上的點C，兩點距離d/4求油的折射率和光在油中傳播的速度。dCAFDOBCG精選pptOACBGDF因底面直徑和桶高相等因底面直徑和桶高相等,由此可知由此可知 AOF= ABG=450又又OD=2CD油的折射率油的折射率光在油中的傳播速度光在油中的傳播速度解解:22ODCDCD 51 CODsin5122 210 CODsinAOFsinn ) s/m(109 . 18 210100 . 38 ncv 精選ppt學生實驗：學生實驗：測玻璃磚的折射率測玻璃磚的折射率精選ppt問題：問題：v玻璃是一種透明介質，光從空氣玻璃是一

8、種透明介質，光從空氣入射到玻璃的界面上會發(fā)生折射，入射到玻璃的界面上會發(fā)生折射，如何把玻璃的折射率測出來？如何把玻璃的折射率測出來？精選ppt實驗原理：實驗原理：1 1、根據折射率的、根據折射率的定義定義： 要測折射率，必要測折射率，必須知道與一個折射須知道與一個折射現象對應的折射角現象對應的折射角和入射角。和入射角。空氣空氣玻璃玻璃 i=? r=?界面界面法線法線rinsinsin精選ppt實驗器材：實驗器材：玻璃玻璃 磚磚 白白 紙紙 、大頭針若干、鉛筆、直、大頭針若干、鉛筆、直尺、量角器尺、量角器精選ppt實驗過程：實驗過程：精選ppt精選ppt生活中的折射現象1)水底的硬幣2)鉛筆插入

9、水杯中3)三棱鏡的色散精選ppt棱鏡的作用:A、使側面入射的光向底面偏折。、使側面入射的光向底面偏折。 B 、射出光線的偏折角與折射率，頂射出光線的偏折角與折射率，頂角和入射角有關。角和入射角有關。 棱鏡可以改變光的傳播方棱鏡可以改變光的傳播方向向精選ppt一束白光經過棱鏡后會發(fā)生什么現象一束白光經過棱鏡后會發(fā)生什么現象? 白光經過白光經過棱鏡后在棱鏡后在光屏上形光屏上形成一條彩成一條彩色的亮帶色的亮帶（光譜光譜） 紅光在上端，紫光在最下端. 同種介質對不同頻率的光的偏折角度不同；同種介質對不同頻率的光的折射率不同白光實際上是由各種單色光組成的復色光.精選ppt光的色散色散色散 A、復色光在介

10、質中由于折射率不同而分解成、復色光在介質中由于折射率不同而分解成單色光的現象叫做光的單色光的現象叫做光的色散色散。 B、色散的原因：、色散的原因： C、光譜：、光譜： 色散時產生的（色散時產生的（按一定順序排列的按一定順序排列的）彩色光帶叫做光譜。彩色光帶叫做光譜。 同一介質對不同色光的折射率不同。同一介質對不同色光的折射率不同。 精選ppt 色光物理量公式紅橙黃綠藍靛紫頻率 f小 - 大偏向角小 - 大絕對折射率 n n=c/v小 - 大同一介質中的速度 v n=c/v大 - 小同一介質中的波長 ? = v/f大 - 小真空中的速度相等真空中的波長 ?=c/f大 - 小精選ppt 假設地球表

11、面不存在大氣層假設地球表面不存在大氣層, ,那么人那么人們觀察到的日出時刻與存在大氣層的情們觀察到的日出時刻與存在大氣層的情況相比況相比, , A.A.將提前將提前 B.B.將延后將延后C.C.在某些地區(qū)將提前在某些地區(qū)將提前, ,在另一些地區(qū)將延后在另一些地區(qū)將延后 D.D.不變不變應用：應用：(B)精選ppt有大氣，看到太陽更早有大氣，看到太陽更早沒有大氣，將遲一些看到太陽沒有大氣，將遲一些看到太陽返回返回精選ppt 例：光線以例：光線以3030的入射角從玻璃射向空氣，的入射角從玻璃射向空氣，它的反射光線與折射光線成它的反射光線與折射光線成90 90 夾角，則夾角，則玻璃的折射率為玻璃的折射率為？ri玻璃玻璃空氣空氣 3精選ppt海市蜃樓海市蜃樓 光光的的折折射射折折射射率率n1.反映介質對光的偏折作用，反映介質對光的偏折作用，n越大光線偏折越厲害越大光線偏折越厲害2.定義式定義式 n 光從真空中進入介質光從真