高二物理選修光的折射

高二物理選修光的折射第1頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四光到底是什么？……………17世紀明確形成了兩大對立學說牛頓惠更斯微粒說波動說19世紀初證明了波動說的正確性由于波動說沒有數(shù)學基礎(chǔ)以及牛頓的威望使得微粒說一直占上風19世紀末光電效應(yīng)現(xiàn)象使得愛因斯坦在20世紀初提出了光子說：光具有粒子性這里的光子完全不同于牛頓所說的“微?！钡?頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四光的本性光既具有波動性，又具有粒子性第3頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四光的反射現(xiàn)象平面鏡入射光線反射光線法線入射角反射角定義：光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，在界面上有一部分光會返回原介質(zhì)的現(xiàn)象。（1）反射光線、入射光線和法線同平面（2）反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)（3）反射角和入射角相等光路可逆反射定律：第4頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四實驗演示

當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？第5頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四第6頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四實驗演示

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，原來的傳播方向發(fā)生改變．

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．θ1θ2空氣玻璃NN'AOBθ1入射光線和法線的夾角——入射角θ2折射光線和法線的夾角——折射角第7頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四一：光的折射定律①折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)②折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)

入射角、折射角有什么關(guān)系呢？第8頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四③當光從空氣斜射入水或玻璃中時，折射角小于入射角⑤當入射角增大時，折射角也隨著增大

④當光從水或玻璃斜射入空氣中時，折射角大于入射角空氣水第9頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四人類經(jīng)歷了一千多年的時間，從積累的入射角i和折射角r的數(shù)據(jù)中尋求兩者之間的定量關(guān)系。第10頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四折射定律θ1θ2空氣玻璃NN'AOB

在初中已經(jīng)學過，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．斯涅耳第11頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四（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)．θ1θ2空氣玻璃NN'AOB（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）第12頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四ir空氣水2、折射光路是可逆的

第13頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四二：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)光學性質(zhì)的物理量，物理學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)的絕對折射率．

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．所有介質(zhì)的折射率都大于1第14頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四對于折射率應(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．二：折射率第15頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四問題：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？實驗：測玻璃磚的折射率第16頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四第17頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四實驗器材：玻璃磚

白紙、大頭針若干、鉛筆、直尺、量角器第18頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四實驗原理：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?？諝獠Ａ=?r=?界面法線第19頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四實驗過程：第20頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四第21頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四應(yīng)用1：

人在水上看到物體的像，比實際物體位置偏上，感覺水比較淺。第22頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四.s.s`oo1θ1θ2從上向下看,從下向上看,視高h=nHBdD第23頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四

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,應(yīng)用2：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.不變第24頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四第25頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四有大氣時看到太陽更早,沒有大氣時將遲一些看到太陽蒙氣差現(xiàn)象第26頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四小結(jié)(1）折射率--是光從真空射入某種介質(zhì)中時的折射率（2）n的大小與介質(zhì)有關(guān)，與i和r無關(guān)，對

于確定的介質(zhì)，n是定值，不能說

n∝sini或n∝1/sinr（3）折射率無單位，任何介質(zhì)的折射率皆大于1。sinisinrn=定義式：強調(diào)說明：第27頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四

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______？rβ⌒⌒i⌒玻璃空氣第28頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四

光在某種介質(zhì)中的傳播速度是2.122×108m/s

，當光線以30°入射角由該介質(zhì)射入空氣時，折射角為多少？例：45°第29頁，共31頁，2023年，2月20日，星期四iri，r例：光線從空氣中以入射角i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行的，求光線從玻