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1、高二物理光的折射本讲稿第一页，共三十页一一 光的反射现象光的反射现象平面镜平面镜入射光线入射光线反射光线反射光线法线法线入射角入射角反射角反射角光被两种介质的界面反射回原来的光被两种介质的界面反射回原来的介质中介质中 本讲稿第二页，共三十页（1 1）反射光线、入射光线和法线同）反射光线、入射光线和法线同平面平面（2 2）反射光线和入射光线分居法线）反射光线和入射光线分居法线两侧两侧（3 3）反射角和入射角相）反射角和入射角相等等光光路路可可逆逆本讲稿第三页，共三十页ir空气空气水水入射角入射角折射角折射角二、折射现象二、折射现象 光从一种介质进入另一种介质时，传播方向光从一种介质进入另一种介质
2、时，传播方向发生改变的现象发生改变的现象。折射光折射光线线入射光入射光线线本讲稿第四页，共三十页1 光的折射定律光的折射定律折射光线、入射光线、法线在同一平面内折射光线、入射光线、法线在同一平面内折射光线和入射光线分居法线两侧折射光线和入射光线分居法线两侧 入射角、入射角、折射角有什折射角有什么关系呢么关系呢？本讲稿第五页，共三十页当光从空气斜射入水当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小或玻璃中时，折射角小于入射角于入射角 当入射角增大当入射角增大时，折射角也随时，折射角也随着增大着增大 当光从水或玻璃斜射当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大入空气中时，折射角大于入射角于入射角 空空气气水水
3、本讲稿第六页，共三十页人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角i i和折射角和折射角r r的数据中寻求两者之间的定量关系。的数据中寻求两者之间的定量关系。本讲稿第七页，共三十页入射角的正弦和折射角入射角的正弦和折射角的正弦成正比的正弦成正比 空气空气-水水 n n 大于大于 1 1水水-空气空气 n n 小于小于 1 1本讲稿第八页，共三十页ir空气空气水水折射光路是可逆的折射光路是可逆的 ：本讲稿第九页，共三十页 光从一种介质射入另一种介质时，光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数比为一
4、常数n，但是对不同的介质来说，但是对不同的介质来说，这个常数这个常数n是不同的，它是一个反应介是不同的，它是一个反应介质光学性质的物理量，物理学中把光从质光学性质的物理量，物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角真空射入某种介质发生折射时，入射角与折射角的正弦之比与折射角的正弦之比n，叫做这种介质，叫做这种介质的折射率的折射率2 2、折射率、折射率本讲稿第十页，共三十页ir空气空气水水本讲稿第十一页，共三十页i空气空气玻璃玻璃r折射率折射率本讲稿第十二页，共三十页（1 1）折射率）折射率-是光从真空射入某种介是光从真空射入某种介质中时的折射率质中时的折射率（2）n的大小与介质有关，与的
5、大小与介质有关，与i和和r无关，无关，对于确定的介质，对于确定的介质，n是定值，不能说是定值，不能说nsini或或n1/sinr（3）折射率无单位）折射率无单位任何介质的折射率皆大于任何介质的折射率皆大于1。sinisinrn=定义式：定义式：本讲稿第十三页，共三十页几种介质的折射率：几种介质的折射率：介质介质折射率折射率空气空气1.0028水水1.33(4/3)玻璃玻璃1.50(3/2)真空本身的折射率真空本身的折射率 =1=1本讲稿第十四页，共三十页某介质的折射率，等于光在真空中某介质的折射率，等于光在真空中的速度的速度c c与光在介质中的速度之比：与光在介质中的速度之比：cvn=（n1）
6、光在不同介质中的速度不同，这光在不同介质中的速度不同，这正是发生折射的原因。正是发生折射的原因。研究表明：研究表明：本讲稿第十五页，共三十页例：斜插入水中的筷子与竖直方向成例：斜插入水中的筷子与竖直方向成45角，由空气中向下观察，看到筷子在角，由空气中向下观察，看到筷子在水中的部分与竖直方向成的角度为水中的部分与竖直方向成的角度为，则，则()A.45 B.45 C.=45 D.条件不足，无法判断条件不足，无法判断B B本讲稿第十六页，共三十页 例：光线以例：光线以30的入射角从玻璃射向空气，的入射角从玻璃射向空气，它的反射光线与折射光线成它的反射光线与折射光线成90 夹角，则玻夹角，则玻璃的折
7、射率为璃的折射率为？ri玻璃玻璃空气空气 本讲稿第十七页，共三十页例：光在某种介质中的传播速度是例：光在某种介质中的传播速度是2.122102.122108 8m/sm/s，当光线以，当光线以3030入射入射角由该介质射入空气时，折射角为多角由该介质射入空气时，折射角为多少？少？45本讲稿第十八页，共三十页irir例：光线从空气中以入射角例：光线从空气中以入射角i i射在玻璃射在玻璃砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向。单色光经
8、玻璃砖后，单色光经玻璃砖后，侧移而传播方向不变侧移而传播方向不变本讲稿第十九页，共三十页学生实验：学生实验：测玻璃砖的折射率测玻璃砖的折射率本讲稿第二十页，共三十页问题：问题：玻璃是一种透明介质，光从空气玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？如何把玻璃的折射率测出来？本讲稿第二十一页，共三十页实验原理：实验原理：1 1、根据折射率的、根据折射率的定义定义：要测折射率，必须要测折射率，必须知道与一个折射现知道与一个折射现象对应的折射角和象对应的折射角和入射角。入射角。空气空气玻璃玻璃 i=?r=?界面界面法线法线本讲稿第
9、二十二页，共三十页实验器材：实验器材：玻璃玻璃 砖砖 白白 纸纸 、大头针若干、铅笔、直尺、大头针若干、铅笔、直尺、量角器、量角器本讲稿第二十三页，共三十页实验过程：实验过程：本讲稿第二十四页，共三十页本讲稿第二十五页，共三十页应用应用1 1：人在水上看到物体的像，人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。觉水比较浅。从上向下看从上向下看,本讲稿第二十六页，共三十页假设地球表面不存在大气层假设地球表面不存在大气层,那么人们观察那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比到的日出时刻与存在大气层的情况相比,A.A.将提前将提前 B.B.将延后将延后C.C.在某些地区将提前在某些地区将提前,在另一些地区将延后在另一些地区将延后 D.D.不变不变应用应用2 2：本讲稿第二十七页，共三十页没有大气没有大气有大气有大气本讲稿第二十八页，共三十页有大气，看到太阳更早没有大气，将迟一些看到太阳本讲稿第二十九页，共三十页再见再见本讲稿第三十页，共三十页