光的折射定律PPT課件

1、復(fù)習(xí)：光的反射復(fù)習(xí)：光的反射平面鏡平面鏡入射光線入射光線反射光線反射光線法線法線入射角入射角反射角反射角光在傳播到界面時，被兩種介質(zhì)的界光在傳播到界面時，被兩種介質(zhì)的界面反射回原來的介質(zhì)中繼續(xù)傳播的現(xiàn)面反射回原來的介質(zhì)中繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫象叫光的反射光的反射。 光光路路可可逆逆第1頁/共30頁（1 1）反射光線、入射光線和法線）反射光線、入射光線和法線同平面同平面（2 2）反射光線和入射光線分居法）反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)線兩側(cè)（3 3）反射角和入射角）反射角和入射角相等相等光的反射遵循反射定律：第2頁/共30頁新課：光的折射新課：光的折射 光射到兩種介質(zhì)的分界面時，一部分光從一種介質(zhì)進入

2、另一種介質(zhì)繼續(xù)傳播，傳播方向通常會發(fā)生改變的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象叫光的折射第3頁/共30頁ir空氣空氣水水入射角入射角折射角折射角一、光的折射一、光的折射 折射光線折射光線入射光線入射光線第4頁/共30頁光的折射定律光的折射定律折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)折射光線和入射光線分居法線兩側(cè) 入射角、入射角、折射角有什折射角有什么關(guān)系呢么關(guān)系呢 ？第5頁/共30頁當(dāng)光從空氣斜射入當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃中時，折射水或玻璃中時，折射角小于入射角角小于入射角 當(dāng)入射角增大當(dāng)入射角增大時，折射角也隨時，折射角也隨著增大著增大 當(dāng)光從水或玻

3、璃斜當(dāng)光從水或玻璃斜射入空氣中時，折射射入空氣中時，折射角大于入射角角大于入射角 空空氣氣水水第6頁/共30頁人類經(jīng)歷了一千多年的時間，從積累的入射角人類經(jīng)歷了一千多年的時間，從積累的入射角i i和和折射角折射角r r的數(shù)據(jù)中尋求兩者之間的定量關(guān)系。的數(shù)據(jù)中尋求兩者之間的定量關(guān)系。第7頁/共30頁入射角的正弦和折射入射角的正弦和折射角的正弦成正比角的正弦成正比 nrisinsin空氣空氣 水水 n n 大于大于 1 1水水 空氣空氣 n n 小于小于 1 1第8頁/共30頁ir空氣空氣水水折射光路也是可逆的折射光路也是可逆的第9頁/共30頁二、介質(zhì)的折射率二、介質(zhì)的折射率 rinsinsin在

4、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i與折射角r的正弦值之比值，叫做這種介質(zhì)的折射率。第10頁/共30頁二、介質(zhì)的折射率二、介質(zhì)的折射率 rinsinsin由波的折射定律可以得出：v21cvvnsmc/1038 由于光在空氣中的傳播速度近似等于在真空中傳播速度c，所以光從空氣中射向介質(zhì)時，公式也適用。第11頁/共30頁 由惠更斯原理，A、B為同一波面上的兩點irABCDirtv 1 經(jīng)t后，B點發(fā)射的子波到達界面處D點，A點的到達C點，ADBDi sinADtv 1ADACr sinADtv 221sinsinvvri證畢證畢附：波的折射定律證明附：波的折射定律證明tv 2第12

5、頁/共30頁介質(zhì)n介質(zhì)n介質(zhì)n空氣1.00029水1.33冰1.309酒精1.36麻油1.47水晶1.54各種玻璃1.402.00金剛石2.42翡翠1.57紅/藍寶石1.77二硫化碳1.63巖鹽1.55表4-1-2 幾種介質(zhì)的折射率第13頁/共30頁例題：如圖所示，一塊兩對面平行的玻璃磚的厚度為L，現(xiàn)測得該玻璃磚的折射率為1.73，如果光從上表面射入的入射角i為600時，求：（1）從下表面射出玻璃磚的光線相對于入射光線的側(cè)移d；（2)光在玻璃磚中傳播的時間t。rinsinsin解：設(shè)光從空氣進入玻璃時的折射角為r，則把i和n的值代入可得r=300，從而有=i-r=300由幾何關(guān)系得：AB=AC

6、/cosr= d=ABsin= L332L33cLncABvABt2.第14頁/共30頁問題：怎樣測定物體的折射率？問題：怎樣測定物體的折射率？ 玻璃是一種透明介質(zhì)，光從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？射，如何把玻璃的折射率測出來？第15頁/共30頁實驗原理：實驗原理：rinsinsin1 1、根據(jù)折射率的、根據(jù)折射率的定義定義： 要測折射率，必要測折射率，必須知道與一個折射須知道與一個折射現(xiàn)象對應(yīng)的折射角現(xiàn)象對應(yīng)的折射角和入射角。和入射角?？諝饪諝獠ＡРＡ?i=? r=?界面界面法線法線第16頁/共30頁實驗器

7、材：實驗器材：玻璃玻璃 磚磚 白白 紙紙 、大頭針若干、鉛筆、直、大頭針若干、鉛筆、直尺、量角器尺、量角器第17頁/共30頁irir 光線從空氣中以入射角光線從空氣中以入射角i射在玻璃磚的上表面上，穿射在玻璃磚的上表面上，穿過玻璃磚后，又射入空氣中。如果玻璃磚的上下表面是平過玻璃磚后，又射入空氣中。如果玻璃磚的上下表面是平行的，求光線從玻璃磚射出后的傳播方向。行的，求光線從玻璃磚射出后的傳播方向。 單色光經(jīng)玻璃磚后，側(cè)移而傳播方向不變第18頁/共30頁12341 12 2第19頁/共30頁折射定律應(yīng)用折射定律應(yīng)用1 1： 人在水上看到物體的人在水上看到物體的像，比實際物體位置偏像，比實際物體位

8、置偏上，感覺水比較淺。上，感覺水比較淺。從上向下看從上向下看, ,nHh折射率實際深度視深 第20頁/共30頁假設(shè)地球表面不存在大氣層假設(shè)地球表面不存在大氣層, ,那么人們觀察那么人們觀察到的日出時刻與存在大氣層的情況相比到的日出時刻與存在大氣層的情況相比, ,A.A.將提前將提前 B.B.將延后將延后C.C.在某些地區(qū)將提前在某些地區(qū)將提前, ,在另一些地區(qū)將延后在另一些地區(qū)將延后 D.D.不變不變折射定律應(yīng)用折射定律應(yīng)用2 2：第21頁/共30頁沒有大氣沒有大氣有大氣有大氣第22頁/共30頁有大氣，看到太陽更早沒有大氣，將遲一些看到太陽第23頁/共30頁折射定律應(yīng)用折射定律應(yīng)用3 3：光的

9、色散現(xiàn)象白色的光實際上是由各種單色光組成的復(fù)色光。復(fù)色光通過透明介質(zhì)以后分解成單色光的現(xiàn)象叫做色散。第24頁/共30頁表4-2-1 冕牌玻璃對各種色光的折射率色光紅橙黃綠藍靛、紫折射率1.5131.5141.5171.5191.5281.532 各種色光在真空中的速度都等于c，由公式n=c/v可知，各種色光在同一均勻介質(zhì)中的傳播速度v是不相同的。介質(zhì)對紫光的折射率最大，表示紫光在介質(zhì)中的傳播速度最??；介質(zhì)對紅光的折射率最小，表示紅光在介質(zhì)中的傳播速度最大。第25頁/共30頁例：斜插入水中的筷子與豎直方向例：斜插入水中的筷子與豎直方向成成45角，由空氣中向下觀察，看角，由空氣中向下觀察，看到筷子

10、在水中的部分與豎直方向成到筷子在水中的部分與豎直方向成的角度為的角度為，則，則( ) A.45 B.45 C.=45 D .條件不足，無法判斷條件不足，無法判斷B B第26頁/共30頁 例：光線以例：光線以30的入射角從玻璃射向空的入射角從玻璃射向空氣，它的反射光線與折射光線成氣，它的反射光線與折射光線成90 夾夾角，則玻璃的折射率為角，則玻璃的折射率為 ？ri玻璃玻璃空氣空氣 3第27頁/共30頁例：光在某種介質(zhì)中的傳播速度是例：光在某種介質(zhì)中的傳播速度是2.1222.12210108 8m/sm/s，當(dāng)光線以，當(dāng)光線以3030入入射角由該介質(zhì)射入空氣時，折射角射角由該介質(zhì)射入空氣時，折射角為多少？為多少？45第28頁/共30頁irir例：光線從空氣中以入射角例：光線從空氣中以入射角i i射在玻璃射在玻璃磚的上表