選修3－4131光的折射３.ppt

光的折射,光到底是什么？,17世紀(jì)明確形成了兩大對立學(xué)說,牛頓,惠更斯,微粒說,波動說,19世紀(jì)初證明了波動說的正確性,由于波動說沒有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及牛頓的威望使得微粒說一直占上風(fēng),19世紀(jì)末光電效應(yīng)現(xiàn)象使得愛因斯坦在20世紀(jì)初提出了光子說：光具有粒子性,這里的光子完全不同于牛頓所說的“微?！?光的本性,光既具有波動性，又具有粒子性,實(shí)驗(yàn)演示,動畫演示：（光的折射）,當(dāng)窄光束由空氣斜射向玻璃表面時，入射光的反射和折射現(xiàn)象是怎樣的？下面的這副畫面，你能解釋它的拍攝光路嗎？看過動畫演示后，你是不是都明白了呢？,結(jié)論：光從空氣射到玻璃上，在界面上一部分光發(fā)生反射，回到空氣中；另一部分光射入玻璃中，并改變了原來的傳播方向,光從一種介質(zhì)射入到另一介質(zhì)時傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫做光的折射,空氣,玻璃,N,N,A,O,B,1,入射光線和法線的夾角入射角,2,折射光線和法線的夾角折射角,折射定律,在初中已經(jīng)學(xué)過，折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線位于法線的兩側(cè)，但是，入射角和折射角之間究竟有什么定量關(guān)系呢？1621年，荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳終于找到了入射角和折射角之間的規(guī)律,斯涅耳,1、折射定律： （1）折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi) （2）折射光線，入射光線在法線兩側(cè) （3）,入射角的正弦跟折射角的 正弦成正比，如果用n來表 示這個比例常數(shù)，就有：,光的折射定律（斯涅耳定律）,2、折射光路是可逆的,折射率,光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)n，但是對不同的介質(zhì)來說，這個常數(shù)n是不同的，它是一個反應(yīng)介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，物理學(xué)中把光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角與折射角的正弦之比n，叫做這種介質(zhì)的折射率,研究表明，光在不同介質(zhì)的速度不同，這也是光發(fā)生折射的原因,某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比即：,所有介質(zhì)的折射率都大于1,折射率,對于折射率應(yīng)從下面幾個層次來理解,1、在光的折射現(xiàn)象中，折射角隨著入射角的變化而變化，而兩角的正弦值之比是個常數(shù),2、對于不同的介質(zhì)，此常數(shù)的值是不同的n是一個反應(yīng)介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量,3、介質(zhì)的折射率是由介質(zhì)本身性質(zhì)決定的它取決于光在介質(zhì)中傳播的速度,問題：,玻璃是一種透明介質(zhì)，光從空氣入射到玻璃的界面上會發(fā)生折射，如何把玻璃的折射率測出來？,實(shí)驗(yàn)：測玻璃磚的折射率,實(shí)驗(yàn)器材：,玻璃磚,白 紙、大頭針若干、鉛筆、直尺、量角器,實(shí)驗(yàn)原理：,1、根據(jù)折射率的定義：,要測折射率，必須知道與一個折射現(xiàn)象對應(yīng)的折射角和入射角。,空氣,玻璃,i=?,r=?,界面,法線,實(shí)驗(yàn)過程：,應(yīng)用1：,人在水上看到物體的像，比實(shí)際物體位置偏上，感覺水比較淺。,從上向下看,假設(shè)地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到的日出時刻與存在大氣層的情況相比, A.將提前 B.將延后 C.在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后 D.不變,應(yīng)用2：,有大氣，看到太陽更早 沒有大氣，將遲一些看到太陽,例：光線以30的入射角從玻璃射向空氣，它的反射光線與折射光線成90 夾角，則玻璃的折射率為？,光在某種介質(zhì)中的傳播速度是2.122108m/s，當(dāng)光線以30入射角由該介質(zhì)射入空氣時，折射角為多少？,例：,45,i,r,例：光線從空氣中以入射角i射在玻璃 磚