第1节　光的折射　折射率.ppt

生活中的光的折射现象生活中的光的折射现象彩虹彩虹海市蜃楼海市蜃楼光的折射 折射率 ir空气空气水水空气空气水水入射角入射角折射角折射角折射光线折射光线入射光线入射光线反射角反射角反射光线反射光线回顾：回顾：一、光的几个基本概念一、光的几个基本概念O O 1、反射光线与入射光线、法线在同一平面内；、反射光线与入射光线、法线在同一平面内；(三线共面）三线共面）2、反射光线和入射光线分居法线两侧；、反射光线和入射光线分居法线两侧；（两线分居）（两线分居）3、反射角等于入射角；（两角相等）反射角等于入射角；（两角相等）回顾：回顾：二、光的反射定律二、光的反射定律折射光线跟入射光线和法线在同一平面内折射光线跟入射光线和法线在同一平面内.折射光线和入射光线位于法线的两侧折射光线和入射光线位于法线的两侧.入射角、折射角有什么关系呢？入射角、折射角有什么关系呢？回顾：回顾：三、光的折射规律三、光的折射规律入射光线、入射光线、法线、法线、折射光线有什么位置关系折射光线有什么位置关系？当光从当光从空气空气斜射入斜射入水或水或 玻璃玻璃中时，中时，当光从当光从水或玻璃水或玻璃斜射入斜射入 空气空气中时，中时，空气空气水水 折射角折射角大于大于入射角入射角折射角折射角小于小于入射角入射角 入射角、折射角有什么定量关系呢？入射角、折射角有什么定量关系呢？入射角入射角折射角折射角1、准备阶段、准备阶段实验中需要注意哪些？实验中需要注意哪些？如何分段选取入射角？如何分段选取入射角？2、实验阶段、实验阶段找出所选找出所选入射角对应入射角对应的折射角，并记录数据。的折射角，并记录数据。3、数据处理阶段（应用、数据处理阶段（应用Excel处理数据）处理数据）折射角和入射角之间是否有定量关系？如果有折射角和入射角之间是否有定量关系？如果有，它们它们之间又有怎样之间又有怎样的数学关系的数学关系？实验：实验：探究光的折射角和入射角的定量关系探究光的折射角和入射角的定量关系入射角入射角折射角折射角i/r1020304050607080验证折射角和入射角之间是否存在线性关系验证折射角和入射角之间是否存在线性关系入射角入射角折射角折射角sini/sinr1020304050607080验证折射角和入射角的正弦之间是否存在线性关系验证折射角和入射角的正弦之间是否存在线性关系入射角入射角折射角折射角cosi/cosr1020304050607080验证折射角和入射角的余弦之间是否存在线性关系验证折射角和入射角的余弦之间是否存在线性关系入射角入射角折射角折射角tani/tanr1020304050607080验证折射角和入射角的正切之间是否存在线性关系验证折射角和入射角的正切之间是否存在线性关系入射角入射角折射角折射角coti/cotr1020304050607080验证折射角和入射角的余弦之间是否存在线性关系验证折射角和入射角的余弦之间是否存在线性关系结论：结论：入射角的正弦和折入射角的正弦和折射角的正弦成正比射角的正弦成正比 比例常数比例常数入射光入射光线折射光折射光线法法线）（ir分界面分界面 1 1、折射光线与入射光线、法线在同一平面内；、折射光线与入射光线、法线在同一平面内；(三线共面）三线共面）2 2、折射光线和入射光线分居法线两侧；、折射光线和入射光线分居法线两侧；（两线分居）（两线分居）3 3、入射角入射角 的正弦与折射角的正弦与折射角 的正弦成正比；的正弦成正比；即即 一、光的折射定律一、光的折射定律对折射定律的两点说明：对折射定律的两点说明：1 1、根据光的折射定律，、根据光的折射定律，n n是光从一种介质射是光从一种介质射入另一种介质时，入射角正弦与折射角正弦之入另一种介质时，入射角正弦与折射角正弦之比，它是一个没有单位的常数；比，它是一个没有单位的常数；2 2、对不同介质，、对不同介质，n n的数值不同。的数值不同。空气射入玻璃时，空气射入玻璃时，n n约为约为1.501.50；中时，中时，n n约为约为1.331.33。可见，可见，n n与介质有关系，是反映介质光学性质的与介质有关系，是反映介质光学性质的物理量。物理量。光从空气射入水光从空气射入水比如，比如，光从光从二、折射率二、折射率1.1.定义：光从真空射入某种介质发生折射定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角时，入射角i i的正弦与折射角的正弦与折射角的正弦之的正弦之比比n n，叫这种介质的折射率。，叫这种介质的折射率。2.2.公式：公式：注意：光从真空射入某介质注意：光从真空射入某介质4 4.由于光在真空和空气中的传播速度相由于光在真空和空气中的传播速度相差很小，所以一般情况下，可以认为光差很小，所以一般情况下，可以认为光从真空或空气中射入某介质时，计算的从真空或空气中射入某介质时，计算的折射率是一样的；折射率是一样的；n n越大，介质对光线越大，介质对光线偏折越大偏折越大。5.几种介质的折射率几种介质的折射率介质介质折射率折射率金刚石金刚石2.42二氧化碳二氧化碳1.63真空折射率真空折射率 =1介质介质折射率折射率岩盐岩盐1.55酒精酒精1.36水晶水晶1.55玻璃玻璃1.4-2.0水水1.33空气空气1.00028 光在不同介质中的速度不同，这正是发生光在不同介质中的速度不同，这正是发生折射的原因。折射的原因。研究表明研究表明：6 6.某介质的折射率，等于光在真空中的速度某介质的折射率，等于光在真空中的速度C C与光在介质中的速度与光在介质中的速度v v之比：之比：说明：说明：1 1、光在真空中的传播速度最大，所以、光在真空中的传播速度最大，所以 任何介质的折射率都大于任何介质的折射率都大于1 1；2 2、根据折射定律，光从真空射入任、根据折射定律，光从真空射入任 何介质时，都有入射角大于折射角何介质时，都有入射角大于折射角.cvn=例例题题：光光线线以以某某一一入入射射角角从从空空气气入入射射到到折折射射率率为为 的的玻玻璃璃中中，折折射射光光线线恰恰好好跟跟反射光线垂直，则入射角等于多少？反射光线垂直，则入射角等于多少？解：设入射角为解：设入射角为，折射光线与反射，折射光线与反射光线恰好垂直，所以折射角为光线恰好垂直，所以折射角为9090-由折射定律得由折射定律得sin/sin(90sin/sin(90-)=-)=sin/cos=sin/cos=tan=tan=得得=60=60课堂小结：课堂小结：光光的的折折射射折折射射率率n1.反映介质对光的偏折作用，反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害越大光线偏折越厉害2.定义式定义式 光从真空中进入介质光从真空中进入介质3.决定式决定式:n=c/v (n1)光的折射定律光的折射定律