光的折射定律课件.ppt

1、13.1光的折射光的折射教学目标教学目标（1）观察光的反射现象掌握光的反射及反）观察光的反射现象掌握光的反射及反射定律；射定律；（2）观察光的折射现象掌握光的折射及折）观察光的折射现象掌握光的折射及折射定律；射定律；（3）掌握介质的折射率的概念，了解介质）掌握介质的折射率的概念，了解介质的折射率与光速的关系。的折射率与光速的关系。教学重点：光的折射定律、折射率。折射率教学重点：光的折射定律、折射率。折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来决是反映介质光学性质的物理量，由介质来决定。定。教学难点：光的折射定律和折射率的应用，教学难点：光的折射定律和折射率的应用，通过问题的分析解决加深对折射率概

2、念的理通过问题的分析解决加深对折射率概念的理解，学会解决问题的方法。解，学会解决问题的方法。光到底是什么？光到底是什么？17世纪明确形成了两大对立学说牛顿牛顿惠更斯惠更斯微粒说微粒说波动说波动说19世纪初证明了波动说的正确性由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒”光的本性光的本性光既具有波动性，又具有粒子性光既具有波动性，又具有粒子性一、反射定律一、反射定律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（1 1）反射光线、入射光线和法线）反射光线、入射

3、光线和法线_（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_（3 3）反射角和入射角）反射角和入射角_光光路路可可逆逆OAB在一平面内两侧相等光在折射时遵循那些规律呢光在折射时遵循那些规律呢?1、从刚才的实验你看到了什么？、从刚才的实验你看到了什么？2、入射角和折射角的关系？当入射角增、入射角和折射角的关系？当入射角增大时，折射角如何变化？大时，折射角如何变化？折射光线跟入射光线和法线在同一在平面上折射光线跟入射光线和法线在同一在平面上折射光线和入射光线分别位于法线的两侧折射光线和入射光线分别位于法线的两侧光从一种介质进入另一种介质时光从一种介质进入另一种介质时 传播方向发生

4、改变。传播方向发生改变。思考：思考：二、折射定律二、折射定律1 1 / / 2 2sin1 1/sin/sin2 240.68030.75025.24019.63013.4156.7 510.110201.491.531.591.631.971.491.491.501.49 1.491.511.501.511.49 1.49 1.49 折射角入射角125678343.4探究：探究：入射角和折射角有入射角和折射角有什么定量关系呢？什么定量关系呢？=n121、折射光线跟入射光线和法线在同一在平面上、折射光线跟入射光线和法线在同一在平面上2、折射光线和入射光线分别位于法线的两侧、折射光线和入射光线分

5、别位于法线的两侧3、入射角的正弦跟折射角的正弦成正比、入射角的正弦跟折射角的正弦成正比光的折射定律光的折射定律=n12问题：折射现象中光路可逆吗？问题：折射现象中光路可逆吗？1、由上式能否说明、由上式能否说明 n12与与sin1成正比，成正比， 与与sin 2成反比？成反比？2、结合上一章的惠更斯原理，不同的、结合上一章的惠更斯原理，不同的 介质介质n12相同吗？是什么因素决定的？相同吗？是什么因素决定的？思考：思考：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比都入射角的正弦跟折射角的正弦成正比都是常数，这个常数跟介质有关。是常数，这个常数跟介质有关。 光从真空射入某种介质发生折射的时光从真空射入某种介质

6、发生折射的时候，入射角候，入射角的正弦跟折射角的正弦跟折射角的正弦之比，的正弦之比，叫做这种介质的叫做这种介质的绝对折射率绝对折射率。反映介质对光的折射作用反映介质对光的折射作用 介质介质折射率折射率金刚石金刚石2.42二氧化碳二氧化碳1.63真空本身的折射率 = 1介质介质折射率折射率岩盐岩盐1.55酒精酒精1.36水晶水晶1.55玻璃玻璃1.5-1.8水水1.33空气空气1.00028三、折射率三、折射率 某介质的折射率，等于光在真空某介质的折射率，等于光在真空中的速度中的速度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） 光在不同介质中的速度不同，这光在不同介质中的速

7、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：例题：例题：如图一个储油桶的底面直径与高均为如图一个储油桶的底面直径与高均为d.当桶当桶内没有油时，从某点恰能看到桶底边缘的内没有油时，从某点恰能看到桶底边缘的某点。当桶内油的深度等于桶高的一半时，某点。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿方向看去，恰好看到桶低上的点仍沿方向看去，恰好看到桶低上的点C，两点距离两点距离d/4求求油的折射率和光在油中传播的速度。dCAFDOBCGOACBGDF因底面直径和桶高相等因底面直径和桶高相等,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传播速

8、度光在油中的传播速度解解:22ODCDCD 51 CODsin5122 210 CODsinAOFsinn ) s/m(109 . 18 210100 . 38 ncv 课堂小结：课堂小结：光光的的折折射射光的折射光的折射折折射射率率n1.反映介质对光的偏折作用，反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害越大光线偏折越厉害2.定义式定义式 n光从真空中进入介质光从真空中进入介质（ 1/n 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)相对折射率、绝对折射率相对折射率、绝对折射率光的折射定律光的折射定律三线共面三线共面常数常数sin1 / sin2sin1 /

9、 sin2sin1 / sin2应用应用1 1： 人在水上看到人在水上看到物体的像，比实际物体的像，比实际物体位置偏上，感物体位置偏上，感觉水比较浅。觉水比较浅。从上向下看从上向下看, ,nHh折射率实际深度视深 假设地球表面不存在大气层假设地球表面不存在大气层, ,那么人那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比况相比, ,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：irir例：光线从空气中以入射角例：光线从空气中以入射角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。 单色光经玻璃单色光经玻璃砖后，侧移而砖后，侧移而传播方向不变传播方向不变