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(共18張PPT)
第一章 動量守恒定律
4.1 光的折射
人教版（2019）高中物理選擇性必修第一冊
新課導(dǎo)入
1
新課講解
3
學(xué)習目標
2
經(jīng)典例題
4
課堂練習
5
本課小結(jié)
6
目錄
射水魚在水中能準確射中水面上不遠處的小昆蟲。水中的魚看到小昆蟲在什么位置？是在昆蟲的上方還是下方？
思考
①反射光線與入射光線、法線在同一平面
②反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)
③反射角等于入射角
入射光線
反射光線
法線
入射角
反射角
1.光的反射：光被兩種介質(zhì)的界面反射回原來的介質(zhì)中
折射光線
2.光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中，傳播方向通常會發(fā)生改變。
折射角
問題：光在折射時遵從什么規(guī)律呢？
一、折射定律
思考：光發(fā)生了折射，它的入射角θ1和折射角θ2存在什么樣的關(guān)系呢？
入射光線
法線
θ1
折射光線
θ2
θ1 sinθ1 θ2 sinθ2 sinθ1/sinθ2
1 30 0.50 19 0.33 1.54
2 40 0.64 25 0.42 1.52
3 50 0.77 30 0.50 1.53
4 60 0.87 35 0.57 1.51
平均值 1.52
折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比。
一、折射定律
空氣→玻璃：n>1;玻璃→空氣：n<1
式中 n12 是比例常數(shù)，它與入射角、折射角的大小無關(guān)，只與兩種介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。
入射光線
法線
θ1
折射光線
θ2
光路是可逆的
一、折射定律
光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫作這種介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率，用符號 n 表示。
注意：n的大小與介質(zhì)有關(guān)，與θ1和θ2無關(guān)，對于確定的介質(zhì)，n是定值，不能說n∝sinθ1或n∝1/sinθ2
二、折射率
研究表明，光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同；某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速度c與光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比，即
折射率無單位，任何介質(zhì)的折射率皆大于1。
介質(zhì) 折射率 介質(zhì) 折射率
金剛石 2.42 氯化鈉 1.54
二硫化碳 1.63 酒精 1.36
玻璃 1.5-1.8 水 1.33
水晶 1.55 空氣 1.00028
①實驗步驟與過程
②實驗數(shù)據(jù)處理方法
θ1 sinθ1 θ2 sinθ2 sinθ1/sinθ2
1 30 0.50 19 0.33 1.54
2 40 0.64 25 0.42 1.52
3 50 0.77 30 0.50 1.53
4 60 0.87 35 0.57 1.51
平均值 1.52
G H
E F
sinθ2
sinθ1
0
測量玻璃的折射率
③實驗注意事項
一、插針的注意事項
1.插針的間距適當大些
2.選用較厚的玻璃磚
3.大頭針要豎直插入
4.入射角最好在30-60之間
二、玻璃磚注意事項
1.不能用手直接拿玻璃磚的光潔面
2.不能直接把玻璃磚當尺子畫邊界線
海市蜃樓
三、折射率的應(yīng)用
空氣
水
由于光的折射，水中物體的位置看起來比實際位置要高些。
鉛筆彎折之謎
典例分析
如圖，一個儲油桶的底面直徑與高均為d。當桶內(nèi)沒有油時，從某點A恰能看到桶底邊緣的某點B。當桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的點C，C、B兩點相距1/4d 。求油的折射率和光在油中傳播的速度。
解：
因為底面直徑與桶高相等，所以
∠AON ＝∠BON′＝ 45
由 ON′＝ 2CN′可知
因此，油的折射率
所以光在油中的傳播速度
典例分析
例1：圖是光線由空氣射入半圓形玻璃磚，再由玻璃磚射入空氣中的光路圖。O點是半圓形玻璃磚的圓心，指出哪些情況是可能發(fā)生的，哪些情況是不可能發(fā)生的。
解：甲、丁不可能發(fā)生，乙、丙可能發(fā)生。
典例分析
例2：圖是光由空氣射入某種介質(zhì)時的折射情況，試由圖中所給出的數(shù)據(jù)求出這種介質(zhì)的折射率和這種介質(zhì)中的光速。
解：
一、折射定律
二、折射率
折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比。
研究表明，光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同；某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速度c與光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比，即
課堂小結(jié)
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