光的折射沖刺課件

光的折射了解光線在不同介質(zhì)中的傳播規(guī)律。什么是折射光線方向改變當(dāng)光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生改變。速度變化光線在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，導(dǎo)致折射現(xiàn)象。頻率不變光線的頻率在折射過(guò)程中保持不變。折射定義光線方向變化當(dāng)光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光的傳播方向會(huì)發(fā)生改變，這就是光的折射現(xiàn)象。速度和方向改變光線在不同介質(zhì)中傳播速度不同，導(dǎo)致光線在界面處發(fā)生折射，從而改變傳播方向。折射規(guī)律入射角與折射角當(dāng)光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，它會(huì)改變方向。入射角是入射光線與法線的夾角，折射角是折射光線與法線的夾角。折射定律折射定律指出，入射角的正弦與折射角的正弦之比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)被稱為折射率。折射規(guī)律表述入射角和折射角的大小關(guān)系取決于兩種介質(zhì)的折射率。入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)。當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角。當(dāng)光線從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角。光線折射現(xiàn)象當(dāng)光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫做折射。折射是光在兩種不同介質(zhì)的交界面上發(fā)生的現(xiàn)象，是由于光在不同介質(zhì)中傳播速度不同造成的。例子1:水中的鉛筆將一支鉛筆斜斜地插入水中，會(huì)發(fā)現(xiàn)鉛筆在水中的部分看起來(lái)向上彎折了。這是因?yàn)楣鈴乃羞M(jìn)入空氣時(shí)發(fā)生了折射，導(dǎo)致光線偏離了原來(lái)的方向，使我們看到的鉛筆形象發(fā)生了變化。例子2:水中魚(yú)的位置水中的魚(yú)觀察水中魚(yú)的實(shí)際位置與我們看到的并不一致。視覺(jué)偏差這是因?yàn)楣饩€從水中進(jìn)入空氣時(shí)發(fā)生折射，導(dǎo)致我們看到的魚(yú)的位置比實(shí)際位置要高。例子3:鏡子成像鏡子成像也是光線折射的應(yīng)用之一。當(dāng)光線照射到鏡子表面時(shí)，它會(huì)發(fā)生反射和折射，由于反射光線進(jìn)入眼睛，我們看到了鏡中的像。由于折射率不同，反射光線會(huì)發(fā)生偏折，因此鏡中的像是物體在鏡子另一側(cè)的虛像。折射率折射率是一個(gè)無(wú)量綱的物理量，用來(lái)描述光在不同介質(zhì)中傳播速度的變化。折射率計(jì)算公式折射率折射率是用來(lái)描述光線在不同介質(zhì)中傳播速度變化程度的物理量。計(jì)算公式折射率(n)等于光在真空中的速度(c)除以光在該介質(zhì)中的速度(v)：n=c/v。應(yīng)用該公式用于計(jì)算光線在不同介質(zhì)中的傳播速度，以及光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)發(fā)生折射的角度。材料的折射率材料折射率真空1空氣1.0003水1.33玻璃1.52金剛石2.42臨界角1入射角增大當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角會(huì)隨著入射角的增大而增大。2折射角達(dá)到90度當(dāng)入射角達(dá)到某個(gè)特定角度時(shí)，折射角將達(dá)到90度，此時(shí)光線不再折射，而是沿著界面?zhèn)鞑ァ?臨界角定義這個(gè)特定的角度被稱為臨界角，它代表了光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，發(fā)生全反射的臨界值。全反射入射角大于臨界角光線完全反射回原介質(zhì)無(wú)光線進(jìn)入第二介質(zhì)光線完全被反射回原介質(zhì)應(yīng)用光纖通信、反射鏡等全反射臨界角90入射角當(dāng)光線從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，入射角逐漸增大，折射角也隨之增大，當(dāng)入射角達(dá)到一定角度時(shí)，折射角達(dá)到90度，此時(shí)入射角被稱為臨界角。0折射角當(dāng)入射角大于臨界角時(shí)，光線不再折射，而是全部反射回光密介質(zhì)中，這種現(xiàn)象稱為全反射。應(yīng)用1:光纖通信1光纖傳輸光纖使用光信號(hào)進(jìn)行傳輸，而不是電信號(hào)，因此速度更快，傳輸容量更大，信號(hào)衰減更小。2全反射光纖內(nèi)部涂覆一層折射率更低的材料，光線在光纖中不斷發(fā)生全反射，保證信號(hào)傳輸。3廣泛應(yīng)用光纖通信廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)、電話、電視等領(lǐng)域，是現(xiàn)代通信的重要基礎(chǔ)。應(yīng)用2:棱鏡棱鏡棱鏡是一種透明材料，具有三角形截面。折射與色散光線通過(guò)棱鏡時(shí)會(huì)發(fā)生折射，不同顏色的光折射角度不同，形成彩虹。應(yīng)用3:光學(xué)儀器望遠(yuǎn)鏡利用折射原理，望遠(yuǎn)鏡可以將來(lái)自遙遠(yuǎn)天體的微弱光線匯聚，使我們能夠觀察到更遠(yuǎn)的星體和宇宙景象。顯微鏡折射鏡片在顯微鏡中起著至關(guān)重要的作用，它們將光線匯聚，使我們能夠觀察到微小的物體，例如細(xì)胞和細(xì)菌。照相機(jī)照相機(jī)中的鏡頭利用折射原理，將光線匯聚到感光元件上，形成圖像。應(yīng)用4:分光儀分析光譜分光儀將白光分解成不同顏色的光譜，使我們可以觀察和分析光的組成?；瘜W(xué)分析分光儀可用于分析物質(zhì)的成分，例如識(shí)別材料或檢測(cè)污染物。天文研究天文學(xué)家使用分光儀分析來(lái)自天體的光，揭示其化學(xué)成分和溫度。壓力對(duì)折射率的影響壓力增大折射率增大壓力減小折射率減小溫度對(duì)折射率的影響溫度升高，折射率降低，但變化幅度較小。波長(zhǎng)對(duì)折射率的影響1較短波長(zhǎng)折射率更大2較長(zhǎng)波長(zhǎng)折射率更小顏色的折射角不同不同顏色光的折射率不同，導(dǎo)致它們?cè)诮橘|(zhì)中傳播時(shí)發(fā)生不同程度的偏折。例如，紅光折射率最小，偏折角度最小，紫光折射率最大，偏折角度最大。這種現(xiàn)象稱為色散，是光學(xué)儀器中重要的現(xiàn)象，例如棱鏡分光儀。分光色散由于不同顏色的光在介質(zhì)中的傳播速度不同，因此折射率也不同。這意味著不同顏色的光在通過(guò)棱鏡時(shí)會(huì)發(fā)生不同的偏折角度，從而形成光譜。色散公式1公式n=A+B/λ22含義折射率隨波長(zhǎng)變化3應(yīng)用光譜儀、棱鏡光的離散彩虹陽(yáng)光透過(guò)雨滴，發(fā)生折射和反射，形成彩虹。鉆石鉆石切割可以最大程度地利用光線折射和反射，使它閃耀出光芒。光譜儀光譜儀是一種測(cè)量光譜的儀器，通過(guò)將光線分解成不同波長(zhǎng)的光束來(lái)分析光線的成分和性質(zhì)。光譜儀在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療診斷等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。光的折射綜合應(yīng)用望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡使用透鏡和反射鏡的組合，通過(guò)光的折射和反射，將遠(yuǎn)處物體的光線匯聚到一起，使人能夠觀察到更遠(yuǎn)、更小的物體。相機(jī)相機(jī)鏡頭利用透鏡的折射作用，將光線匯聚在感光元件上，形成圖像。通過(guò)調(diào)節(jié)鏡頭焦距，可以改變圖像的放大倍數(shù)。顯微鏡顯微鏡使用兩個(gè)或多個(gè)透鏡，通過(guò)光的折射，將微小的物體放大，使人能夠觀察到肉眼無(wú)法看到的細(xì)節(jié)。學(xué)習(xí)要點(diǎn)總結(jié)折射定義光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象。折射規(guī)律入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)；入射角的正弦與折射角的正弦之比是一個(gè)常數(shù)，稱為折射率。全反射當(dāng)光從光密介質(zhì)斜射入光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，當(dāng)入射角達(dá)到一定值時(shí)，折射角將達(dá)到90度，此時(shí)入射光線不再折射，全部反射回光密介質(zhì)中。色散白光通過(guò)棱鏡會(huì)發(fā)生色散，這是因?yàn)椴煌伾墓庠谕唤橘|(zhì)中的折射率不同，導(dǎo)致折射