00027-(完整版)光的折射課件

(完整版)光的折射課件12024/1/27光的折射現(xiàn)象與定律光線在不同介質(zhì)中傳播特性透鏡成像原理及應(yīng)用光學(xué)儀器原理與構(gòu)造自然界中光折射現(xiàn)象舉例實驗：測量透明物質(zhì)折射率22024/1/2701光的折射現(xiàn)象與定律32024/1/27光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做光的折射。發(fā)生折射的條件：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)，或者在同種不均勻介質(zhì)中傳播。折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)（法線居中，與界面垂直）。折射現(xiàn)象及條件42024/1/27折射光線、入射光線、法線處在同一平面內(nèi)（三線共面）。折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)（法線居中，與折射光線、入射光線分居兩側(cè)）。光線從空氣斜射入其它介質(zhì)時，折射角小于入射角。當光線從其他介質(zhì)斜射入空氣時，折射角大于入射角。理解：若光從空氣垂直射入（或其他介質(zhì)射入），傳播方向不改變。折射定律與公式52024/1/27光在真空中的傳播速度與光在該介質(zhì)中的傳播速度之比。材料的折射率越高，使入射光發(fā)生折射的能力越強。折射率越高，鏡片越薄，即鏡片中心厚度相同，相同度數(shù)同種材料，折射率高的比折射率低的鏡片邊緣更薄。折射率光從介質(zhì)1射入介質(zhì)2發(fā)生折射時，入射角i的正弦值與折射角r正弦值的比值（sini/sinr)叫做介質(zhì)2相對介質(zhì)1的折射率。相對折射率折射率與相對折射率62024/1/2702光線在不同介質(zhì)中傳播特性72024/1/27在均勻介質(zhì)中，光線沿直線傳播，不發(fā)生偏折。光沿直線傳播光速恒定光的波動性光在均勻介質(zhì)中的傳播速度保持恒定，與光的頻率和波長無關(guān)。光在均勻介質(zhì)中傳播時，表現(xiàn)出波動性，如干涉、衍射等現(xiàn)象。030201光線在均勻介質(zhì)中傳播82024/1/27當光線從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向會發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象稱為折射。折射現(xiàn)象折射光線位于入射光線和法線所決定的平面內(nèi)，且入射光線、折射光線和法線位于同一平面內(nèi)；入射角正弦與折射角正弦之比等于兩種介質(zhì)的折射率之比。折射定律光線在兩種介質(zhì)分界面上還會發(fā)生反射，反射角等于入射角，且反射光線、入射光線和法線位于同一平面內(nèi)。反射現(xiàn)象光線在兩種介質(zhì)分界面上行為92024/1/27

全反射現(xiàn)象及其條件全反射現(xiàn)象當光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，如果入射角大于或等于某一臨界角，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現(xiàn)象稱為全反射。全反射條件光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；入射角大于或等于臨界角。臨界角折射角等于90°時的入射角稱為臨界角，其大小與兩種介質(zhì)的折射率有關(guān)。102024/1/2703透鏡成像原理及應(yīng)用112024/1/27中間厚，邊緣薄，對光線有會聚作用。凸透鏡中間薄，邊緣厚，對光線有發(fā)散作用。凹透鏡一面或兩面為柱面，用于改變光線的方向。柱面透鏡透鏡類型及其特點122024/1/27成像規(guī)律物體位于透鏡的不同位置時，成像的方式和位置也不同。當物體位于透鏡的焦點以內(nèi)時，成正立放大的虛像；當物體位于透鏡的焦點以外時，成倒立實像，像的位置和大小與物體的位置和大小有關(guān)。成像公式1/f=1/u+1/v，其中f為焦距，u為物距，v為像距。該公式用于計算成像的位置和大小。透鏡成像規(guī)律及公式132024/1/27激光技術(shù)利用透鏡對激光束進行整形和聚焦，實現(xiàn)各種激光加工和測量應(yīng)用。光纖通信利用透鏡將光信號聚焦到光纖中，實現(xiàn)高速、遠距離的光纖通信。顯微鏡和望遠鏡利用透鏡放大微小物體或觀察遠處物體。眼鏡利用凸透鏡或凹透鏡來矯正視力問題，如近視或遠視。相機鏡頭利用多個透鏡組合來實現(xiàn)對遠處物體的清晰成像。透鏡在生活和科技中應(yīng)用142024/1/2704光學(xué)儀器原理與構(gòu)造152024/1/27利用光的折射和放大原理，將微小物體放大到人眼可以觀察的尺度。顯微鏡原理主要由物鏡、目鏡、鏡筒、載物臺等部分組成。其中物鏡和目鏡都是凸透鏡，通過調(diào)節(jié)它們之間的距離可以實現(xiàn)對物體的放大。顯微鏡構(gòu)造顯微鏡原理及構(gòu)造162024/1/27望遠鏡原理利用光的折射原理，將遠處物體發(fā)出的光線會聚到焦點，再通過目鏡放大供人眼觀察。望遠鏡構(gòu)造主要由物鏡、目鏡、鏡筒、調(diào)焦機構(gòu)等部分組成。其中物鏡是凸透鏡或反射鏡，目鏡是凸透鏡或凹透鏡，通過調(diào)節(jié)調(diào)焦機構(gòu)可以實現(xiàn)對不同距離物體的清晰觀察。望遠鏡原理及構(gòu)造172024/1/27投影儀將圖像或文字投射到屏幕上的光學(xué)儀器，主要由光源、聚光鏡、成像鏡頭、投影屏幕等部分組成。分光儀用于測量光的波長、折射率等光學(xué)性質(zhì)的儀器，主要由棱鏡、望遠鏡、分光計等部分組成。照相機利用光學(xué)成像原理拍攝照片的儀器，主要由鏡頭、快門、感光元件等部分組成。其中鏡頭是照相機的核心部件，決定了成像的質(zhì)量和效果。其他光學(xué)儀器簡介182024/1/2705自然界中光折射現(xiàn)象舉例192024/1/27當太陽在地平線附近時，光線穿過大氣層的距離增加，發(fā)生折射，使得太陽看起來在地平線以下。日出和日落雨滴內(nèi)部和外部的反射和折射共同作用，將陽光分解成不同顏色的光譜。彩虹在炎熱的天氣里，地表附近的空氣比上層空氣熱，導(dǎo)致光線向下折射，形成遠處物體的倒影。海市蜃樓大氣層內(nèi)光折射現(xiàn)象202024/1/2703水中鉛筆折斷當鉛筆斜插入水中時，由于光的折射，鉛筆看起來像是被折斷了一樣。01池塘或湖泊中的倒影當光線從空氣進入水中時，速度減慢，發(fā)生折射，使得物體在水中的位置看起來比實際位置高。02潛水鏡中的景象潛水鏡中的空氣腔使光線發(fā)生折射，讓潛水者能夠清晰地看到水下的景象。水體中光折射現(xiàn)象212024/1/27眼睛中的晶狀體晶狀體通過改變形狀來折射光線，使得光線能夠聚焦在視網(wǎng)膜上形成清晰的圖像。昆蟲的復(fù)眼昆蟲的復(fù)眼由許多小眼組成，每個小眼都能折射光線并形成一個小的圖像，這些圖像組合在一起形成昆蟲的視野。魚類和海洋生物的視覺一些魚類和海洋生物具有特殊的眼睛結(jié)構(gòu)，能夠利用光的折射在水中捕捉獵物或避免捕食者。例如，某些深海魚類的眼睛具有特殊的反射層，能夠?qū)⑽⑷醯墓饩€反射回視網(wǎng)膜，提高在黑暗環(huán)境中的視力。生物體內(nèi)光折射現(xiàn)象222024/1/2706實驗：測量透明物質(zhì)折射率232024/1/27實驗?zāi)康耐ㄟ^測量透明物質(zhì)的折射角，計算其折射率，了解光在不同介質(zhì)中的傳播特性。實驗原理當光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向會發(fā)生改變，這種現(xiàn)象稱為光的折射。折射定律指出，入射光線、折射光線和法線位于同一平面內(nèi)，且入射角和折射角的正弦之比等于兩種介質(zhì)的折射率之比。實驗?zāi)康暮驮?42024/1/27實驗步驟1.準備實驗器材，包括光源、透明物質(zhì)、屏幕、量角器等。2.將光源放置在透明物質(zhì)的一側(cè)，屏幕放置在另一側(cè)，調(diào)整光源和屏幕的位置，使光線能夠射入透明物質(zhì)并在屏幕上形成清晰的折射光線。實驗步驟和注意事項252024/1/270102實驗步驟和注意事項4.改變?nèi)肷浣堑拇笮?，重?fù)測量多次，以獲得更準確的數(shù)據(jù)。3.使用量角器分別測量入射角和折射角。262024/1/27注意事項保持實驗環(huán)境的安靜和穩(wěn)定，避免外部干擾對實驗結(jié)果的影響。確保光源發(fā)出的光線為單色光，以避免色散現(xiàn)象對實驗結(jié)果的影響。在測量角度時，要確保量角器的精度和準確性。01020304實驗步驟和注意事項272024/1/27記錄每次測量的入射角和折射角數(shù)據(jù)，并計算其正弦值。根據(jù)折射定律，計算透明物質(zhì)的折