湖北省荆州市沙市第五中学高中物理 13.1光的反射和折射课件 新人教版选修34.ppt

第一节光的反射和折射 一 光的反射和折射 光射到两种介质的界面时 一部分光进入另一种介质 同时另一部分光返回到原来的介质 这种现象分别叫光的折射和反射 空气 水 入射光线 反射光线 折射光线 法线 入射角 反射角 折射角 基本概念 1 2 折射光线 入射光线 反射光线 光的反射和折射 判断入射 折射 反射光线 法线 界面 光的反射 光射到介质1 介质2的界面时 一部分光返回到介质1的现象 1 反射光线 入射光线 法线共面 3 反射光线 入射光线关于法线对称 2 反射角等于入射角 光线与法线的夹角 o a b 4 光路可逆 沿原来的反射光线入射 将沿原来入射光线射出 定律理解 反射定律 实验演示 结论 光从空气射到玻璃上 在界面上一部分光发生反射 回到空气中 另一部分光射入玻璃中 并改变了原来的传播方向 光从一种介质射入到另一介质时传播方向发生改变的现象 叫做光的折射 空气 玻璃 n n a o b 1 入射光线和法线的夹角 入射角 2 折射光线和法线的夹角 折射角 折射定律 在初中已经学过 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 但是 入射角和折射角之间究竟有什么定量关系呢 1621年 荷兰数学家斯涅耳终于找到了入射角和折射角之间的规律 斯涅耳 1 折射定律 1 折射光线 入射光线 法线在同一平面内 2 折射光线 入射光线在法线两侧 3 入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 如果用n来表示这个比例常数 就有 光的折射定律 斯涅耳定律 2 折射光路是可逆的 折射率 光从一种介质射入另一种介质时 虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n 但是对不同的介质来说 这个常数n是不同的 它是一个反应介质光学性质的物理量 物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时 入射角与折射角的正弦之比n 叫做这种介质的折射率 研究表明 光在不同介质的速度不同 这也是光发生折射的原因 某种介质的折射率 等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比 即 所有介质的折射率都大于1 折射率 对于折射率应从下面几个层次来理解 1 在光的折射现象中 折射角随着入射角的变化而变化 而两角的正弦值之比是个常数 2 对于不同的介质 此常数的值是不同的 n是一个反映介质光学性质的物理量 3 介质的折射率是由介质本身性质决定的 它取决于光在介质中传播的速度 问题 玻璃是一种透明介质 光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射 如何把玻璃的折射率测出来 实验 测玻璃砖的折射率 应用1 人在水上看到物体的像 比实际物体位置偏上 感觉水比较浅 从上向下看 有大气 看到太阳更早没有大气 将迟一些看到太阳 假设地球表面不存在大气层 那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比 a 将提前b 将延后c 在某些地区将提前 在另一些地区将延后d 不变 应用2 实验原理 1 根据折射率的定义 要测折射率 必须知道与一个折射现象对应的折射角和入射角 空气 玻璃 i r 界面 法线 例 光线以30 的入射角从玻璃射向空气 它的反射光线与折射光线成90 夹角 则玻璃的折射率为 实验器材 玻璃砖 白纸 大头针若干 铅笔 直尺 量角器 实验过程 光在某种介质中的传播速度是2 122 108m s 当光线以30 入射角由该介质射入空气时 折射角为多少 例 45 i r 例 光线从空气中以入射角i射