魯科版選擇性必修第一冊4.1光的折射課件（32張）

4.1光的折射第4章光的折射和全反射魯科版（2019版）選擇性必修1復(fù)習(xí)01、光的反射定律反射光線、入射光線、法線都在同一平面內(nèi)三線共面：反射光線、入射光線分居在法線兩側(cè)；居兩側(cè)：反射角與入射角相等；角相等：光路可逆原理2、波的反射定律3、生活現(xiàn)象探究折射角與入射角的關(guān)系1光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向會改變，這種現(xiàn)象叫光的折射。1.1光的折射1.2折射現(xiàn)象入射角：入射光線與法線間的夾角，一般用i表示；折射角：折射光線與法線間的夾角，一般用r表示；探究折射角與入射角的關(guān)系11.3探究折射角與入射角的關(guān)系ir空氣水i’入射角i反射角i’折射角r入射角i反射角i’的關(guān)系？實驗結(jié)論：當(dāng)入射角變化時，折射角隨著改變。光的折射定律22.1折射定律

又叫斯涅耳定律1621年，荷蘭科學(xué)家斯涅耳（W.Snell，1580—1626）入射角的正弦與折射角的正弦之比是一個常數(shù)。如果用n來表示這個比例常數(shù)，sinisinr=n2.2公式2.3折射率同一介質(zhì)，改變?nèi)肷浣?，得出入射角i的正弦與折射角r的正弦的比值是定值，稱為這種介質(zhì)的折射率比值法定義式折射率只與介質(zhì)本身有關(guān)；條件：空氣斜射入介質(zhì)光的折射定律22.4理解折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)；三線共面

折射光線與入射光線分居在法線兩側(cè)；線兩側(cè)入射角的正弦與折射角的正弦成正比，折射角r隨入射角i的變化而變化，入射角i的正弦與折射角r的正弦之比是定值，當(dāng)入射光線的位置、方向確定下來時，折射光線的位置、方向就確定了。正比律如果i>r，則n1<n2;折射率小折射率大光路可逆性：在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。折射率大折射率小如果i<r，則n1>n2;光的折射定律2【多選】如圖所示，虛線表示兩種介質(zhì)的界面及其法線，實線表示一條光線射向界面后發(fā)生反射和折射的光線，以下說法正確的是(

)A．bO不可能是入射光線；B．a(chǎn)O是入射光線；C．cO是入射光線；D．Ob是反射光線；ABD光路圖：界面（介質(zhì)1、2）、入射光線、折射光線、法線、入射點光的折射定律2例題：光線以入射角θ1從空氣射入折射率n＝的透明介質(zhì)，如圖所示。(1)當(dāng)入射角θ1＝45°時，求反射光線與折射光線間的夾角θ。(2)當(dāng)入射角θ1為何值時，反射光線與折射光線間的夾角θ＝90°。光路圖：界面（介質(zhì)1、2）、入射光線、折射光線、法線、入射點光的折射定律2課本P90S界面空氣玻璃S’ir實深H視深h方法：光路圖Hh=nH得h=n光路圖：界面（介質(zhì)1、2）、入射光線、折射光線、法線、入射點光的折射定律2拓展S界面空氣水S’ir實深H視深hS界面空氣水S’ir實高h(yuǎn)1視高h(yuǎn)2h2h1=n得h2=n·h1討論從計算結(jié)果可見，透過玻璃磚看到字母的深度比實際的淺，這與我們的生活經(jīng)驗相吻合。由此，你能解釋水中的筷子看起來像被“折彎”了這類現(xiàn)象嗎？光路圖：界面（介質(zhì)1、2）、入射光線、折射光線、法線、入射點光的折射定律2拓展：半圓形玻璃磚實深、視深問題S界面1空氣玻璃S’相等實深H視深h光路圖：界面（介質(zhì)1、2）、入射光線、折射光線、法線、入射點界面2光的折射定律2i1r1i2r2AO1BO2

側(cè)移量dAO1O2B∥界面1界面2

側(cè)移量（偏移量）d跟哪些因素有關(guān)呢？平行玻璃磚課本P93---4.一束光從空氣斜射入兩面平行的玻璃磚的一個平面，再從另一平行平面射出。試證明出射光與入射光平行。光的折射定律2課本P90

光的折射定律2課本P93---5.如圖所示，在水面上放一塊半徑為r的圓形木板，木板的正上方h處放一個點光源S，測出光射到水面下深H處的底部形成的圓形陰影半徑R的大小，即可求出水的折射率。若測得r=8cm，h=6cm，H=16cm，R=20cm，水的折射率為多少?課本P93---2.下面是某單色光由空氣射入半圓形玻璃磚，再由玻璃磚射入空氣的光路圖。點O是半圓形玻璃磚的圓心。可能正確的光路圖是()折射率3光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時,入射角i的正弦與折射角r的正弦的比值n，稱為這種介質(zhì)的折射率；也稱為絕對折射率。3.1定義3.2意義反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的一個物理量；它反映了光從空氣斜射入介質(zhì)（或從介質(zhì)斜射入空氣）時偏折的程度。折射率越大，介質(zhì)使光偏離原來傳播方向的程度就越大。3.3定義式sinisinr=nsinisinr=n1

折射率無單位還有：效率、動摩擦因數(shù)折射率33.4介質(zhì)中光速與折射率關(guān)系cvn=3.5決定因素反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的一個物理量；由介質(zhì)本身和光的性質(zhì)決定；與入射角i、折射角r無關(guān)；光的顏色，可見光中，紅光的折射率最小，紫光的最大；3.6光的色散紅橙黃綠藍(lán)靛紫分析：入射光線出射光線紫光偏折最多，紅光偏折最少紫光折射率最大，紅光折射率最小色光在介質(zhì)中飛行的時間怎么計算呢？折射率3紅紫紅橙黃綠藍(lán)靛紫折射率逐漸增大；非真空中的光速逐漸減??；光波的波長逐漸減??；760nm—400nm折射率3【多選】一束復(fù)色光由空氣射向玻璃,發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光,其傳播方向如圖所示。設(shè)玻璃對a、b的折射率分別為na和nb,a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb,則(

)A.na>nb

B.na<nbC.va>vb

D.va<vbAD折射率3課本P93---3.如圖所示，一束由兩種單色光組成的復(fù)色光Ⅰ從空氣中射向水面，進(jìn)入水面后變成Ⅱ、Ⅲ兩束光，折射角分別為α和β，且α＞β。下列說法正確的是()A.若光束Ⅱ是藍(lán)光，光束Ⅲ有可能是紫光;B.若光束Ⅱ是紫光，光束Ⅲ有可能是藍(lán)光;C.光束Ⅱ與光束Ⅲ在水中的速率之比v1∶v2=sinβ∶sinα;D.光束Ⅱ與光束Ⅲ在水中的波長之比λ1∶λ2=sinβ∶sinα；折射率3*課本P93---6.人們針對某些電磁波設(shè)計制作的人工材料，其折射率可為負(fù)值（n＜0），稱為負(fù)折射率材料。在空氣中，這類材料的入射角i與折射角r依然滿足sinI/sinr=n，但是折射線與入射線位于法線的同一側(cè)（此時折射角取負(fù)值）。若該材料對于電磁波的折射率n=-1，能正確反映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是()折射率3地球太陽n3n2n1n3----n1空氣越來越多，折射率越來越大；太陽像實際上，空氣離地球越遠(yuǎn)越稀薄，折射率越小，比圖中分的更細(xì)；折射率3變形：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實際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；折射率3備選---折射率的計算問題如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d，當(dāng)桶內(nèi)無油時，從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B，當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，在A點沿AB方向看去，看到桶底上的C點，C、B相距d/4.由此可得油的折射率n＝_______；光在油中傳播的速度v＝________m/s.(結(jié)果可用根式表示)折射率3答案5.3m折射率3寬度D寬度D長度L碉堡里有長方形的開口（長度L、寬度D），如果沒有放置玻璃磚，眼睛在中線，則視角是多少？如果全部放置折射率為n的玻璃磚，那么視角是多少呢？折射率3備選：兩束細(xì)平行光a和b相距為d，從空氣中互相平行地斜射到長方體玻璃磚的上表面，如圖所示，若玻璃對a的折射率小于對b的折射率.當(dāng)它們從玻璃磚的下表面射出后，有(

)A、兩束光仍平行，間距等于d；B、兩束光仍平行，間距大于d；C、兩束光仍平行，間距小于d；D、兩束光不再相互平行；B折射率3備選【多選】

兩束不同頻率的單色光a、b從空氣平行射入水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象(α>β).下列結(jié)論中正確的是(

)A.在水中的傳播速度，光束a比光束b大B.在水中的傳播速度，光束a比光束b小

C.水對光束a的折射率比水對光束b的折射率小D.水對光束a的折射率比水對光束b的折射率大折射率3(2011·高考新課標(biāo)全國卷)一半圓柱形透明物體橫截面如圖所示,底面AOB鍍銀(圖中粗線),O表示半圓截面的圓心,一束光線在橫截面內(nèi)從M點入射,經(jīng)過AB面反射后從N點射出.已知光線在M點的入射角為30°,∠MOA＝60°,∠NOB＝30°.求:(1)光線在M點