高中物理光的折射

1、光到底是什么？光到底是什么？17世紀(jì)明確形成了兩大對(duì)立學(xué)說(shuō)牛頓牛頓惠更斯惠更斯微粒說(shuō)微粒說(shuō)波動(dòng)說(shuō)波動(dòng)說(shuō)19世紀(jì)初證明了波動(dòng)說(shuō)的正確性由于波動(dòng)說(shuō)沒(méi)有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及牛頓的威望使得微粒說(shuō)一直占上風(fēng)19世紀(jì)末光電效應(yīng)現(xiàn)象使得愛(ài)因斯坦在20世紀(jì)初提出了光子說(shuō)：光具有粒子性這里的光子完全不同于牛頓所說(shuō)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(cè)）反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)（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(nèi)折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi) 折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)當(dāng)光從當(dāng)光從空氣空氣斜射入斜射入玻璃玻璃中時(shí)，折射角中時(shí)，折射角小于小于入射角入射角 當(dāng)光從當(dāng)光從玻璃玻璃斜射入斜射入空氣空氣中時(shí)，折射角中時(shí)，折射角大于大于入射角入射角 當(dāng)入射角當(dāng)入射角增大增大時(shí)，折射角也隨著時(shí)，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(shí)時(shí) 入入 射射 角角i 和和 出出 射射 角角r 的的 數(shù)數(shù) 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(jīng)歷了一千多年的時(shí)間，從積累的入射角

4、人類經(jīng)歷了一千多年的時(shí)間，從積累的入射角i i和和折射角折射角r r的數(shù)據(jù)中尋求兩者之間的定量關(guān)系。的數(shù)據(jù)中尋求兩者之間的定量關(guān)系。從空氣斜射入其它介質(zhì)中時(shí)，入射角的從空氣斜射入其它介質(zhì)中時(shí)，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(zhì)中的偏折程度的物理量反映了光在介質(zhì)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(zhì)從真空射入某種介質(zhì)中中 時(shí)的折射率時(shí)的折射率(光從真空射

5、入某種介質(zhì)時(shí)的折射率，叫光從真空射入某種介質(zhì)時(shí)的折射率，叫做該種介質(zhì)的做該種介質(zhì)的絕對(duì)折射率絕對(duì)折射率，也簡(jiǎn)稱為某種介質(zhì)的折射率，也簡(jiǎn)稱為某種介質(zhì)的折射率相對(duì)折射率相對(duì)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(zhì)有關(guān)，與的大小與介質(zhì)有關(guān)，與1和和2無(wú)關(guān)，無(wú)關(guān)，對(duì) 于 確 定 的 介 質(zhì) ，對(duì) 于 確 定 的 介 質(zhì) ， n n 是 定 值 ， 不 能 說(shuō)是 定 值 ， 不 能 說(shuō) nsinnsin1或或n1/sinn1/sin2（3 3）折射率無(wú)單位）折射率無(wú)單位 任何介質(zhì)的折射率都任何介質(zhì)的折射率都大于大于1 1。強(qiáng)調(diào)說(shuō)明：強(qiáng)調(diào)說(shuō)明：nsinsin21 定義式定義式:折

6、射率折射率幾種介質(zhì)的折射率：幾種介質(zhì)的折射率：真空本身的折射率 n =1 某介質(zhì)的折射率，等于光在真空某介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的速度中的速度C與光在介質(zhì)中的速度與光在介質(zhì)中的速度v之比：之比：cvn=（n1） 光在不同介質(zhì)中的速度不同，這光在不同介質(zhì)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(yīng)用：應(yīng)用： 人在水上看到人在水上看到物體的像，比實(shí)際物體的像，比實(shí)際物體位置偏上，感物體位置偏上，感覺(jué)水比較淺。覺(jué)水比較淺。從上向下看從上向下看, ,nHh折射率實(shí)際深度視深 精選ppt例一如圖一個(gè)儲(chǔ)油桶的底面直徑與高均為d當(dāng)桶內(nèi)沒(méi)有油時(shí)，從某點(diǎn)恰能看到桶

7、底邊緣的某點(diǎn)。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，仍沿方向看去，恰好看到桶低上的點(diǎn)C，兩點(diǎn)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(xué)生實(shí)驗(yàn)：學(xué)生實(shí)驗(yàn)：測(cè)玻璃磚的折射率測(cè)玻璃磚的折射率精選ppt問(wèn)題：?jiǎn)栴}：v玻璃是一種透明介質(zhì)，光從空氣玻璃是一

8、種透明介質(zhì)，光從空氣入射到玻璃的界面上會(huì)發(fā)生折射，入射到玻璃的界面上會(huì)發(fā)生折射，如何把玻璃的折射率測(cè)出來(lái)？如何把玻璃的折射率測(cè)出來(lái)？精選ppt實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：1 1、根據(jù)折射率的、根據(jù)折射率的定義定義： 要測(cè)折射率，必要測(cè)折射率，必須知道與一個(gè)折射須知道與一個(gè)折射現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的折射角現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的折射角和入射角。和入射角?？諝饪諝獠ＡРＡ?i=? r=?界面界面法線法線rinsinsin精選ppt實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)過(guò)程：精選ppt精選ppt生活中的折射現(xiàn)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(cè)面入射的光向底面偏折。、使側(cè)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(guān)。角和入射角有關(guān)。 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(jīng)過(guò)棱鏡后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象一束白光經(jīng)過(guò)棱鏡后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象? 白光經(jīng)過(guò)白光經(jīng)過(guò)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(zhì)對(duì)不同頻率的光的偏折角度不同；同種介質(zhì)對(duì)不同頻率的光的折射率不同白光實(shí)際上是由各種單色光組成的復(fù)色光.精選ppt光的色散色散色散 A、復(fù)色光在介

10、質(zhì)中由于折射率不同而分解成、復(fù)色光在介質(zhì)中由于折射率不同而分解成單色光的現(xiàn)象叫做光的單色光的現(xiàn)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(shí)產(chǎn)生的（色散時(shí)產(chǎn)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(zhì)對(duì)不同色光的折射率不同。同一介質(zhì)對(duì)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(lán)靛紫頻率 f小 - 大偏向角小 - 大絕對(duì)折射率 n n=c/v小 - 大同一介質(zhì)中的速度 v n=c/v大 - 小同一介質(zhì)中的波長(zhǎng) ? = v/f大 - 小真空中的速度相等真空中的波長(zhǎng) ?=c/f大 - 小精選ppt 假設(shè)地球表

11、面不存在大氣層假設(shè)地球表面不存在大氣層, ,那么人那么人們觀察到的日出時(shí)刻與存在大氣層的情們觀察到的日出時(shí)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(yīng)用：應(yīng)用：(B)精選ppt有大氣，看到太陽(yáng)更早有大氣，看到太陽(yáng)更早沒(méi)有大氣，將遲一些看到太陽(yáng)沒(méi)有大氣，將遲一些看到太陽(yáng)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(zhì)對(duì)光的偏折作用，反映介質(zhì)對(duì)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(jìn)入介質(zhì)光從真