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1、4.1 光的折射定律广元市朝天中学 物理组 柴敏 一、光的反射和折射现象一、光的反射和折射现象 当光射到两种介质的分界面时，一部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象叫做光的光的反射反射；另一部分光进入第二种介质继续传播的现象叫做光的折射光的折射.1.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 当光射到两种介质的分界面时，一部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象叫做光的光的反射反射.光的反射定律光的反射定律:反射光线与入射光线与法线在同一平面上；反射光线与入射光线与法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角反射光线和入射
2、光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角等于入射角 。可归纳为：。可归纳为：“三线共面，两线分三线共面，两线分居，两角相等居，两角相等”。光具有可逆性。光的反射现象。光具有可逆性。光的反射现象中，光路中，光路（光的传播路径）（光的传播路径）上是相等的。上是相等的。ir空气空气水水入射角入射角折射角折射角2.2.光的折射现象光的折射现象 当光射到两种介质的分界面时，一部分光进入第二种介质继续传播的现象叫做光的折射光的折射.折射光线折射光线入射光线入射光线二、光的折射定律二、光的折射定律折射角和入射角之间有什折射角和入射角之间有什么定量关系？么定量关系？实验探究实验探究1.实验过程：（1）如图4-1
3、-3所示，将一毛玻璃板与薄平木板紧贴固定.（2）在毛玻璃板与木板的分界线AB上取中点O为入射点，用蓝色水彩笔画出与AB垂直的法线NN，并标出入射点O.（3）用激光笔贴着木板表面对着O点发出光束，用红色彩笔沿光束画出带箭头的入射光线，标出入射角i，再沿着光在玻璃板中的传播路线用红色彩笔画出带箭头的直线表示折射光线，并标出折射角r.（4）改变入射角几次，每次重复实验步骤3.2.数据记录与处理 记录各次测出的i与r的值，并计算出每次的值，填入表4-1-1中.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和折射角和折射角r的数据中寻求两者之间的定量关系的数据中寻求两
4、者之间的定量关系.3.实验结论 通过分析表中数据可以得出结论：在误差允许的范围内，入射角i的正弦值跟折射角r的正弦值之比为一常数，用n来表示这个常数，就有 由实验可以得出光的折射定律：入射光线、折射光光的折射定律：入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线与折射光线分居法线线和法线在同一平面内，入射光线与折射光线分居法线两侧，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数两侧，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数.三、介质的折射率三、介质的折射率 在物理学中，把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦值与折射角r的正弦值的比值，叫做这种介质的折介质的折射率射率，用n代表折射率，有绝
5、对折射率三、介质的折射率三、介质的折射率 理论和实验的研究都证明：某种介质的折射率n，等于光在真空中的传播速度c（c=3108m/s）与光在这种介质中的传播速度v之比，即波的折射定律：为什么光进入不同的介质，折射率就不一样呢？光在不同的介质中的速度是不同的，这正是光发生折射的原因.三、介质的折射率三、介质的折射率对于折射率的理解：对于折射率的理解：（1）n是比例常数，它是反映介质的光学性质的物理量。(2)对于不同介质n的值是不同的。（3）真空本身的折射率n=1，通常认为空气的折射率也为1。ir空气空气水水折射光路是可逆的折射光路是可逆的 ：池水变浅了，为什么？池水变浅了，为什么？思考 在岸上看
6、水中的鱼，看到的鱼的位在岸上看水中的鱼，看到的鱼的位置比实际位置高还是低？如果你要叉中置比实际位置高还是低？如果你要叉中鱼，该往哪里叉？鱼，该往哪里叉？思考 用激光去照鱼时，为了能使激光找用激光去照鱼时，为了能使激光找到鱼上，应使激光对准哪里到鱼上，应使激光对准哪里？思考 水水中中的的海海龟龟看看岸岸上上的的树树，树树变变高高还还是是变变矮矮了了？变高了发现：在折射现象中，看见的像都比其实际的位置高发现：在折射现象中，看见的像都比其实际的位置高.精讲细练精讲细练例例1.1.光线以光线以3030的入射角从玻璃射的入射角从玻璃射向空气，它的反射光线与折射光线向空气，它的反射光线与折射光线成成909
7、0夹角，则玻璃的折射率为多夹角，则玻璃的折射率为多少？少？例例2 2.光在某种介质中的传播速度是光在某种介质中的传播速度是 ，当光线以，当光线以3030入射角由该介质射入射角由该介质射入空气时，折射角为多少？入空气时，折射角为多少？45精讲细练精讲细练例例3.斜插入水中的筷子与竖直方向成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子在水中的部分与竖直方向成的角度为为，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例例4、一束光线与界面成、一束光线与界面成30角射到界面角射到界面上时，发生了反射和折射。已知反射光上时，发生了反射和折射。已知反射光线与折射光线的夹角线与折射光线的夹角85，折射角，折射角()、15 B、35 、45 D、60B四、小结四、小结1、光的折射定律：、光的折射定律：三线共面三线共面2、折射率、折射率（1）反映介质对光的偏折作用，）反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越越大光线偏折越厉害厉害（2）定义式）定义式sin1/sin2n光从真空中进入光从真空中进入介质介质(1/n sin1/sin2光从介质进入真空）光从介质进入真空）（3）决定式）决定式:n=c/v (n1)The EndThe End！