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1、1.1 1.1 光的折射光的折射一、几种光的折射现象一、几种光的折射现象二、光的折射二、光的折射三、实例三、实例下一页目 录退 出一、几种光的折射现象一、几种光的折射现象我们看到的鱼实我们看到的鱼实际上是鱼的像际上是鱼的像插入水中的笔看上去弯了插入水中的笔看上去弯了水池看上去比实际深度浅水池看上去比实际深度浅上一页透过玻璃砖看到的尺子透过玻璃砖看到的尺子被被“折断折断”了了下一页目 录退 出二、光的折射二、光的折射1.光的折射光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时,传光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫做光的折射。播方向一般会发生变化,这种现象叫做光的折射。由于光
2、的折射,水池看由于光的折射,水池看上去比实际深度浅上去比实际深度浅光从水中射入空气中时,在光从水中射入空气中时,在介质分界面上光发生了折射。介质分界面上光发生了折射。上一页下一页目 录退 出2.光的折射定律光的折射定律(1)折射光线总在入射光线和法线所决定的平面内,)折射光线总在入射光线和法线所决定的平面内,折射光线和入射光线分居于法线的两侧;折射光线和入射光线分居于法线的两侧;(2)入射角的正弦和)入射角的正弦和折射角的正弦之比,对于任折射角的正弦之比,对于任意给定的两种介质来说,是意给定的两种介质来说,是一个常量,即一个常量,即sin isin r?常量常量N入射光线入射光线iO空气空气玻
3、璃玻璃rN折射光线折射光线注意:注意:当入射角为当入射角为0o 时,折射角也为时,折射角也为0o,光线不发生,光线不发生偏折。偏折。上一页下一页目 录退 出3.光的折射规律光的折射规律sin iNsin r入射角增大时,折射角也入射角增大时,折射角也随着增大;随着增大;光从空气斜射入水中(或其他光从空气斜射入水中(或其他介质中),折射角小于入射角;介质中),折射角小于入射角;?常量常量入射光线入射光线iO空气空气玻璃玻璃rN折射光线折射光线光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变;光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变;折射中光路是可逆的;折射中光路是可逆的;若光从其他介质斜射向空气,折射角大于
4、入射角。若光从其他介质斜射向空气,折射角大于入射角。上一页下一页目 录退 出4.折射率折射率光从真空射入某种介质发生折射的时候光从真空射入某种介质发生折射的时候,入射角入射角i 的的正弦跟折射角正弦跟折射角r 的正弦之比的正弦之比,叫做这种介质的叫做这种介质的绝对折射率绝对折射率,简称简称折射率折射率,即即sin in?sin r理论和实验的研究还证明,某种介质的折射率,等于理论和实验的研究还证明,某种介质的折射率,等于光在真空中的速度跟光在这种介质中的速度之比:光在真空中的速度跟光在这种介质中的速度之比:cn?v退 出上一页下一页目 录表表1.1 几种介质的折射率几种介质的折射率金刚石金刚石
5、二硫化碳二硫化碳玻璃玻璃水晶水晶2.421.631.51.91.54岩盐岩盐酒精酒精水水空气空气1.551.361.331.00028上一页下一页目 录退 出三、实例三、实例沙漠里的蜃楼沙漠里的蜃楼在沙在及沙面附近的空气都是热的。由于热空气的密在沙在及沙面附近的空气都是热的。由于热空气的密度比冷空气小度比冷空气小,因此靠近在面空气层的密度就不断变小因此靠近在面空气层的密度就不断变小,光光速就不断增大速就不断增大,折射率不断减小。如下图所示,从树梢射折射率不断减小。如下图所示,从树梢射出的光线射向地面出的光线射向地面,当它接近地面时当它接近地面时,就进入密度逐渐变小就进入密度逐渐变小的空气中的空
6、气中,由于折射而沿着图中所示路线前进。当这一光由于折射而沿着图中所示路线前进。当这一光线射入我们眼中时线射入我们眼中时,我们感觉光好像是沿着虚线方向传过我们感觉光好像是沿着虚线方向传过来的。沙漠里的行人常被这种景象所迷惑,以为前方有水来的。沙漠里的行人常被这种景象所迷惑,以为前方有水源而奔向前去,但总是可望而不可及。源而奔向前去,但总是可望而不可及。上一页下一页目 录退 出*如果 Flash 动画无法正常显示,请点击这里沙漠里的蜃楼沙漠里的蜃楼上一页下一页目 录退 出【例例1】光以光以60的入射角从空气射向重火石玻璃(的入射角从空气射向重火石玻璃(n=1.80),求折射角。),求折射角。解:解
7、:由光的折射定律由光的折射定律n?sin isin r入射光线入射光线N60oO得得空气空气玻璃玻璃sin isin60?sin r?0.48n1.80rN折射光线折射光线r?29.24?上一页下一页目 录退 出【例例2】已知玻璃的折射率是已知玻璃的折射率是 n1=1.52,水的折射率是,水的折射率是n2=1.33,求光在玻璃中和水中的传播速度。,求光在玻璃中和水中的传播速度。c解:解:由由 n?vcv1?n1cv2?n2?得得m/s?1.97?108m/s3?1081.523?1081.33?m/s?2.3?108m/s上一页下一页目 录退 出练练 习习1.光线以光线以60o 的入射角从空气射入折射率为的入射角从空气射入折射率为 1.33的水的水中,折射角是多少?画出光路图。中,折射角是多少?画出光路图。2.光线从某种物质射入真空中,测得入射角为光线从某种物质射入真空中,测得入射角为180o,折射角为折射角为30o,求这种物质的折射率和光在其中的传播速,求这种物质的折射率和光在其中的传播速度。度。3.请问你看到水中的鱼比实际深度是深些还是浅些?请问你看到水中的鱼比实际深度是深些还是浅些?为什么?为什么?上一页下一页目 录退 出
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