高中物理课件：光的折射.ppt

1、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”海市蜃楼海市蜃楼 筷子怎么折断了？引入：光的反射现象引入：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光被两种介质的界面反射回原来的介质中的介质中 1、光的反射定律、光的反射定律光光路路可可逆逆入射光线入射光线反射光线反射光线法线

2、法线入射角入射角反射角反射角平面镜平面镜ABO（1 1）反射光线与入射光线、法线在同一平面）反射光线与入射光线、法线在同一平面（2）反射光线和入射光线分居法线两侧）反射光线和入射光线分居法线两侧（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 折射光线、入射光线、法线在同一折射光线、入射光线、法线在同一 平面内平面内 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 折射角、入射角折射角、入射角有什么关系呢有什么关系呢？12空气玻璃NNAOB光射向半圆玻璃动画模拟当光从当光从空气空气斜射入斜射入玻璃玻璃中时，折射角中时，折射角小于小于入射角入射角 当入射角增大

3、时，当入射角增大时，折射角也随着增大折射角也随着增大 当光从当光从玻璃玻璃斜射入斜射入空气空气中时，折射角中时，折射角大于大于入射角入射角 玻璃玻璃空气空气水水玻璃玻璃光光 由由 空空 气气 射射 入入 玻玻 璃璃 时时 入入 射射 角角i 和和 出出 射射 角角r 的的 数数 值值 表表入 射 角折 射 角i/rS i n i/s in 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 8.6

4、01.8 11.5 08 004 0.601.9 71.5 1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和和折射角折射角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。入射角的正弦和入射角的正弦和折射角的正弦成正折射角的正弦成正比比 空气空气玻璃玻璃 n n 大于大于 1 1玻璃玻璃空气空气 n n 小于小于 1 1=n1212空气玻璃NNAOB比例常数比例常数光光路路可可逆逆ir空气空气水水折射光路是可逆的折射光路是可逆的 ：应用：应用：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

5、水比较浅。觉水比较浅。高高水水.空气空气水水.空气空气比例常数比例常数n12与什么因数有关？与什么因数有关？ri空气空气玻璃玻璃空气空气水水ri3、折射率：、折射率：反映介质的光学性质的物理量反映介质的光学性质的物理量（1）折射率）折射率-是光是光从真空射入某种介质从真空射入某种介质中中 时的折射率时的折射率(光从真空射入某种介质时的折射光从真空射入某种介质时的折射率，叫做该种介质的率，叫做该种介质的绝对折射率绝对折射率，也简称为某种介质的折射率，也简称为某种介质的折射率相对折射率相对折射率在高中在高中不作要求不作要求)（2 2）n n的大小与介质有关，与的大小与介质有关，与1 1和和2 2无

6、关，对于确定无关，对于确定的介质，的介质，n n是定值，不能说是定值，不能说nsinnsin1 1或或n1/sinn1/sin2 2（3 3）折射率无单位折射率无单位 任何介质的折射率都任何介质的折射率都大于大于1 1。强调说明：强调说明：nsinsin21 定义式定义式:折射率折射率 玻璃是一种透明介质，光从空气入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，如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？何把玻璃的折射率测出来？实验：测玻璃砖的折射率实验：测玻璃砖的折射率实验原理：实验原理：1、根据折射率的定义、根据折射率的定义：要测折射率，要测折射率，必须知道与一个折

7、必须知道与一个折射现象对应的折射射现象对应的折射角和入射角。角和入射角。空气空气玻璃玻璃 i=?r=?界面界面法线法线sinsininr实验过程：实验过程：几种介质的折射率：几种介质的折射率：真空本身的折射率 n=1 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与光在介质中的速度v之比：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：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

8、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：(B)?有大气，看到太阳更早有大气，看到太阳更早没有大气，将迟一些看到太阳没有大气，将迟一些看到太阳返回返回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当当桶内没有油时，从某点恰能看到桶底边桶内没有油时，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缘的某点。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿方向看去，恰好看到桶一半时，仍沿方向看去，恰好看到桶低上的点低上的点C，两点距离，两点距离d/4求求油的

9、折油的折射率射率和和光在油中传播的速度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度光在油中的传播速度解解:22ODCDCD 51 CODsin5122 210 CODsinAOFsinn )s/m(109.18 210100.38 ncv 光光的的折折射射折折射射率率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绝对折射率绝对折射率课堂小结：课堂小结：光的折射光的折射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/sin2sin1/sin2